Người ta làm một thí nghiệm về sự va chạm giữa hai xe lăn trên mặt phẳng nằm ngang. Cho xe một đang chuyển động với vận tốc 50cm/s. Xe hai chuyển động với vận tốc đến va chạm vào phái sau xe một. Sau va chạm hai xe cùng chuyển động với vận tốc là 100cm/s. So sánh khối lượng của hai xe.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn đáp án D
? Lời giải:
+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai xe
chọn chiều dương cùng chiều với xe lăn
giả sử sau khi va chạm xe khách dội ngược về, xe lăn típ tục chuyển động
\(\dfrac{-v'_1-v_1}{t}.m_1=\dfrac{v'_2-v_2}{t}.-m_2\)
\(\Rightarrow\)m2=1kg
Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động xe 1
Sau khi va chạm hai xe không đổi hướng
m1.(v1'-v1)=-m2.(v2'-v2)
\(\Leftrightarrow\)m1.0,5=-m2.(-0,5)
\(\Leftrightarrow\)m1=m2
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\)
\(\Rightarrow m_1\cdot50+m_2\cdot100=m_1\cdot100+m_2\cdot100\)
\(\Rightarrow m_1=m_2\)
\(\Rightarrow\dfrac{m_1}{m_2}=1\)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng,ta có:
\(\overrightarrow{P_1}+\overrightarrow{P_2}=\overrightarrow{P'}\)
Chọn chiều (+) là chiều chuyển động xe thứ 2.
(Chú thích:Ngược chiều nhau nên vận tốc 1 trong 2 xe mang dấu (-))
\(-m_1.v_1+m_2.v_2=(m_1+m_2).v\)
\(\Leftrightarrow -0,4.2+2.0,8=(0,4+2).v\Rightarrow v=0,(3)(m/s)\)
Vậy vận tốc cùng chiều xe thứ 2 nhưng ngược chiều xe thứ 1.
Độ lớn của vận tốc đó sau khi 2 xe va chạm :
( Ta có : định luật bảo toàn năng lượng )
\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v'_1+m_2v'_2=0,4.2+2.0,8=2,4\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
\(\Rightarrow v_1=v_2=\dfrac{2,4:\left(0,4+2\right)}{2}=0,5\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Chiều của vận tốc :
Hai xe lăn chuyển động ngược chiều với nhau
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm
Theo định luật bảo toàn động lượng
m 1 . v → 1 + m 2 . v → 2 = m 1 . v → 1 ' + m 2 . v → 2 '
Chiếu lên chiều dương ta có
m 1 . v 1 + m 2 .0 = m 1 . v 1 ' + m 2 . v 2 '
⇒ v 1 / = m 1 v 1 − m 2 v 2 m 1 = 0 , 2.5 − 0 , 4.3 0 , 2 = − 1 ( m / s )
Vậy viên bi một sau va chạm chuyển động với vận tốc là 3 m/s và chuyển động ngược chiều với chiều chuyện động ban đầu
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai xe
Áp dụng công thức v = v 0 + a t ⇒ a = v − v 0 t
Đối với xe một: a 1 = v 1 − v 01 t = 100 − 50 t = 50 t
Đối với xe hai: a 2 = v 2 − v 02 t = 100 − 150 t = − 50 t
Hai xe va chạm nhau theo định luật III Newton ta có
F 12 = − F 21 ⇒ m 2 a 2 = − m 1 a 1 ⇒ m 2 ( − 50 t ) = − m 1 50 t ⇒ m 1 = m 2