Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng xác định được vận tốc của hệ ngay sau khi va chạm là . Từ đó áp dụng định luật bảo toàn động lượng xác định được vận tốc của đạn (lúc đầu vận tốc của túi cát là 0), tức là
, từ đó suy ra v.
b. Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng suy ra lượng năng lượng đã chuyển hóa thành nhiệt năng là bằng hiệu cơ năng của hệ lúc đầu và lúc sau, tức là
Phương án thực hành:
+ Đặt hai xe có khối lượng bằng nhau trên giá đỡ nằm ngang.
+ Cho hai xe va chạm vào nhau. Sau va chạm hai xe chuyển động rời xa nhau
+ Đọc và ghi kết quả của từng xe trước và sau va chạm. Từ đó tính và đánh giá động lượng, năng lượng của hai xe trước và sau va chạm.
Chọn các xe chuyển động trên giá đỡ nằm ngang vì khi các xe chuyển động trên giá đỡ nằm ngang thì thế năng của các xe không thay đổi, vì vậy ta chỉ cần xác định tốc độ của các vật trước và sau khi va chạm.
Chọn chiều chuyển động ban đầu của quả cầu A là chiều dương. Hệ vật gồm hai quả cầu A và B. Gọi v 1 , v 2 và v ' 1 , v ' 2 là vận tốc của hai quả cầu trước và sau khi va chạm.
Vì hệ vật chuyển động không ma sát và ngoại lực tác dụng lên hệ vật (gồm trọng lực và phản lực của máng ngang) đều cân bằng nhau theo phương thẳng đứng, nên tổng động lượng của hệ vật theo phương ngang được bảo toàn (viết theo trị đại số):
m 1 v ' 1 + m 2 v ' 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2
2. v ' 1 + 3. v ' 2 = 2.3 +3.1 = 9
Hay v ' 1 + 1,5. v ' 2 = 4,5 ⇒ v ' 2 = 3 - 2 v ' 1 /3 (1)
Đồng thời, tổng động năng của hệ vật cũng bảo toàn, nên ta có:
m1 v ' 1 2 /2 + m2 v ' 2 2 /2 = m1 v 1 2 /2 + m2 v 2 2 /2
2 v ' 1 2 /2 + 3 v ' 2 2 /2 = 2. 3 2 /2 + 3. 1 2 /2
Hay v ' 1 2 + 1,5 v ' 2 2 = 10,5 ⇒ v ' 2 2 = 7 - 2 v ' 1 2 /3 (2)
Giải hệ phương trình (1), (2), ta tìm được: v ' 1 = 0,6 m/s; v ' 2 = 2,6 m/s
(Chú ý: Loại bỏ cặp nghiệm v ' 1 = 3 m/s, v ' 2 = 1 m/s, vì không thỏa mãn điều kiện v ' 2 > v 2 = 1 m/s)
Bảo toàn động lượng ta có:
\(m_1v_1+m_2v_2=5m_1\)
\(\Leftrightarrow0,3v_1+0,1v_2=1,5\)
\(\Leftrightarrow3v_1+v_2=15\left(1\right)\)
Bảo toàn động năng lượng ta có:
\(\dfrac{1}{2}m_1v^2_1+\dfrac{1}{2}m_2v^2_2=\dfrac{25}{2}m_1\)
\(\Leftrightarrow3v^2_1+v_2^2=75\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
\(\left\{{}\begin{matrix}3v_1+v_2=15\\3v_1^2+v^2_2=75\end{matrix}\right.\)
Giải hệ phương trình ta được:
\(\left\{{}\begin{matrix}v_1=2,5m/s\\v_2=7,5m/s\end{matrix}\right.\)
Theo mình nghĩ thì phụ thuộc vào khối lượng của 2 vật va chạm
Theo định luật III Niuton khi vật tác dụng lên vật kia 1 lực nào đó, vật kia tác dụng ngược lại nó một lực y vậy. Theo định luật II Niuton F=ma nên vật có khối lượng lớn hơn sẽ tác dụng lên vật có khối lượng nhỏ hơn một lực quá lớn sẽ khiến vật có khối lượng lớn chuyển đổng mang theo cả vật nhỏ => Chuyển động mềm và ngược lại
Động năng của hệ hai vật đã giảm một lượng là:
\(m.v=\left(m+0,25m\right).v'\Rightarrow v'=0,8v\)
\(\Delta W_d=\left|W_{d_2}-W_{d_1}\right|=\left|\frac{1}{2}.\left(m+0,25\right).v'^2-\frac{1}{2}.m.v^2\right|=\frac{1}{2}.1,25m\left(0,8v\right)^2-\frac{1}{2}mv^2=\frac{mv^2}{10}\)
Đáp án A
- Xét tại vị trí va chạm thế năng không đổi nên sự biến thiên cơ năng chính là sự biến thiên động năng nó chuyển thành nhiệt tỏa ra khi va chạm.
- Vận tốc của hệ ngay sau va chạm bằng:
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng của hệ khi va chạm mềm
- Ta có công thức giải nhanh trong quá trình va chạm mềm cơ năng của hệ bị giảm. Phần cơ năng giảm này đã chuyển hóa thành nhiệt năng. Nói cách khác ta có công thức nhiệt tỏa ra trong va chạm:
Tỉ lệ phần trăm động năng ban đầu đã chuyển thành nhiệt là:
Xét hệ hai vật có khối lượng m1, m2 chuyển động với vận tốc v1, v2 đến va chạm mềm với nhau. Vận tốc sau va chạm là v.
Động năng của hệ trước va chạm: W đ I = m 1 v 1 2 2 + m 2 v 2 2 2
Theo định luật bảo toàn động lượng, vận tốc của các vật ngay sau va chạm là:
v = m 1 v 1 + m 2 v 2 m 1 + m 2
Động năng của hệ sau va chạm:
W đ I I = ( m 1 + m 2 ) v 2 2 = 1 2 m 1 v 1 + m 2 v 2 2 m 1 + m 2
Độ biến thiên động năng của hệ:
Δ W đ = W đ I I − W đ I = 1 2 m 1 v 1 + m 2 v 2 2 m 1 + m 2 − m 1 v 1 2 2 − m 2 v 2 2 2
Δ W đ = − 1 2 m 1 m 2 m 1 + m 2 ( v 1 − v 2 ) 2 < 0
Điều này chứng tỏ trong va chạm mềm giưa hai vật, động năng không bảo toàn.
Trong va chạm hoàn toàn mềm, phần động năng bị giảm đã chuyển thành các dạng năng lượng khác như năng lượng nhiệt, năng lượng âm thanh, năng lượng do biến dạng ...