Vật khối lượng m1 chuyển động trên mặt phẳng ngang, nhẵn với vận tốc v 1 → , đến va chạm với một vật khối lượng m2 đứng yên trên mặt phẳng ngang ấy. Sau va chạm, hai vật nhập làm một, chuyển động với cùng một vận tốc v → . Hệ thức nào sau đây là đúng?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn chiều \(\left(+\right)\) là chiều chuyển động của vật thứ nhất trước va chạm.
Trước va chạm
\(m_1=500g=0,5kg\) \(;\) \(v_1=+4m/s\)
\(m_2=300g=0,3kg\) \(;\) \(v_2=+0\) (Do trước va chạm vật đứng yên)
Sau va chạm
\(M=\left(m_1+m_2\right)=0,5+0,3=0,8kg\)
\(V=?m/s\)
==============================
Vì hệ kín, áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có :
\(\overrightarrow{p_{trước}}=\overrightarrow{p_{sau}}\)
\(\Rightarrow m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=M\overrightarrow{V}\left(1\right)\)
Chiếu \(\left(1\right)\) lên chiều dương là chiều chuyển động của vật được chọn.
\(m_1v_1+m_2v_2=MV\)
\(\Leftrightarrow0,5.4+0,3.0=0,8.V\)
\(\Leftrightarrow0,8V=2\)
\(\Leftrightarrow V=+2,5\left(m/s\right)\)
Dấu \(+\) cho biết sau va chạm hai vật chuyển động cùng chiều chuyển động của vật thứ nhất trước va chạm.
Vậy vận tốc của 2 vật sau va chạm là \(2,5m/s\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow0,5\cdot4+1\cdot0=\left(0,5+1\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow V=1,33\)m/s
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Động lượng vật thứ nhất:
\(p_1=m_1v_1=4m\) (g.m/s)
Động lượng vật thứ hai:
\(p_2=m_2v_2=3m\cdot3=9m\) (g.m/s)
Hai vật va chạm ngược chiều nhau. Bảo toàn động lượng:
\(\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}\Rightarrow p=\left|p_1-p_2\right|=\left|4m-9m\right|=5m\)
Vận tốc của hai vật sau khi chuyển động là:
\(v=\dfrac{p}{m}=\dfrac{5m}{m_1+m_2}=\dfrac{5}{m+3m}=1,25\)m/s
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và lí thuyết về bài toán thay đổi tần số góc trong dao động điều hòa
Cách giải:
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho vật M và m trước và sau khi va chạm ta có:
- Sau khi va chạm, con lắc lò xo sẽ dao động điều hòa với tần số góc
- Vận tốc khi đi qua vị trí cân bằng là vận tốc cực đại:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Va chạm mềm, động lượng được bảo toàn.
Động lượng trước: \(p_t=0,25.4=1(kgm/s)\)
Động lượng sau: \(p_s=(0,25+0,15).v=0,4.v\)
\(p_t=p_s\Rightarrow 0,4.v=1\Rightarrow v=2,5(m/s)\)
Cơ năng của hệ chính là động năng sau va chạm: \(W=\dfrac{1}{2}.0,4.2,5^2=1,25(J)\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đề bài nhìn dài làm đúng 2 dòng :))
Va chạm đàn hồi nên ta có :\(m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=m_1\overrightarrow{v_1'}+m_2\overrightarrow{v_2'}\)
\(\Leftrightarrow m_1v_1+m_2v_2=-m_1v_1'+m_2v_2'\)
\(\Leftrightarrow2.4+4.2=-2.1+4.v_2\Leftrightarrow v_2=4,5\left(m/s\right)\)
Đáp án D
Va chạm này gọi là va chạm mềm. Hệ này là hệ cô lập. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có: