Một viên đạn có khối lượng 200 g đang bay thì nổ thành hai mảnh: Mảnh thứ nhất có khối lượng là 100 g bay với vận tốc 150 m/s, mảnh thứ hai bay với vận tốc 200 m/s và có phương vuông góc với phương vận tốc mảnh thứ nhất. Tính vận tốc của viên đạn trước khi nổ?
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)
Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.
Theo định luật bảo toàn động lượng: p → = p → 1 + p → 2
+ Với p = m v = 2.250 = 500 k g . m / s p 1 = m 1 v 1 = 1.500 = 500 k g . m / s p 2 = m 2 v 2 = v 2 k g . m / s
+ Vì v → 1 ⊥ v → 2 ⇒ p → 1 ⊥ p → theo pitago
⇒ p 2 2 = p 1 2 + p 2 ⇒ p 2 = p 1 2 + p 2 = 500 2 + 500 2 = 500 2 k g m / s
+ Mà sin α = p 1 p 2 = 500 500 2 = 2 2 ⇒ α = 45 0
Vậy mảnh hai chuyển động theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 45 ° với vận tốc 500 2 m / s (m/s)
Chọn đáp án A
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.
Theo định luật bảo toàn động lượng p → = p → 1 + p → 2
Với p = m v = 2.250 = 500 ( k g m / s ) p 1 = m 1 v 1 = 1.500 = 500 ( k g m / s ) p 2 = m 2 v 2 = v 2 ( k g m / s )
Vì
v → 1 ⊥ v → ⇒ p → 1 ⊥ p → t h e o p i t a g o ⇒ p 2 2 = p 1 2 + P 2 ⇒ p 2 = p 1 2 + p 2 = 500 2 + 500 2 = 500 2 ( k g m / s )
⇒ v 2 = p 2 = 500 2 ( m / s ) M à sin α = p 1 p 2 = 500 500 2 = 2 2 ⇒ α = 45 0
Vậy mảnh hai chuyển động theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 45 0 với vận tốc 500 2 ( m / s )
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Tham khảo:
Giải thích các bước giải:
m=2kg;v=250m/s;v1=500m/s;α1=600
Bảo toàn động lượng của viên đạn trước và sau khi nổ:
P→=P1→+P2→
ta thấy:
P=m.v=2.250=500kg.m/s
P1=m1.v1=22.500=500kg.m/s
Theo quy tắc hình bình hành ta có:
(P1→;P2→)=600^;P1=P⇒P1=P2=P
Vận tốc mảnh thứ 2:
{P1=P2m1=m2
{P1=P2m1=m2
⇒v1=v2=500m/s
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}\)
Quy tắc hình bình hành:
\(p_2^2=p_1^2+p^2-2p_1\cdot p\cdot cos\left(\overrightarrow{p_1};\overrightarrow{p}\right)\)
\(=\left(1\cdot500\right)^2+\left(2\cdot250\right)^2-2\cdot\left(1\cdot500\right)\cdot\left(2\cdot250\right)\cdot cos60^o\)
\(=250000\) \(\Rightarrow p_2=500kg.m\)/s
Mảnh thứ hai bay theo góc:
\(sin\alpha=\dfrac{p_1\cdot cos\left(90-30\right)}{p_2}=\dfrac{1\cdot250\cdot cos60}{500}=0,25\)
\(\Rightarrow\alpha\approx14,5^o\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Xét hệ gồm 2 mảnh đạn trong thời gian nổ, đây là hệ kín nên ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p_h}\)
Trong đó: \(p_h=mv=195\left(kg.m/s\right)\)
\(p_1=m_1v_1=90\sqrt{3}\left(kg.m/s\right)\)
Áp dụng định lý hàm cos: \(p_2=\sqrt{p_1^2+p_h^2-2p_1p_h\cos\left(60^0\right)}\) => v2=p2/m2 =..... tự tính
Gọi \(\beta\) là góc hợp bởi phương ngang và mảnh thứ 2 ta có: \(\cos\beta=\dfrac{p_h^2+p_1^2-p_2^2}{2p_hp_1}=.......\) tự tính nốt :D
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Mảnh 1 bay chếch một góc \(60^o\) thì mảnh 2 bay với một góc \(90^o-60^o=30^o\)
Bảo toàn động lượng:
\(sin60^o=\dfrac{p_1}{p}\Rightarrow p_1=p\cdot sin60^o=mv\cdot sin60^o=\dfrac{m}{2}\cdot v_1\)
\(\Rightarrow v_1=v\sqrt{3}=500\sqrt{3}m\)/s
\(cos30^o=\dfrac{p_2}{p}\Rightarrow p_2=\dfrac{m}{2}\cdot v_2=p\cdot cos30^o=mv\cdot cos30^o\)
\(\Rightarrow v_2=v\sqrt{3}=500\sqrt{3}\)m/s
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
đã gõ xong bài toán nhưng hoc24.vn lại không vào được? :D
Bảo toàn động lượng Từ đề bài ta có:
\(p_2=\sqrt{p^2+p_1^2}=\sqrt{\left(mv\right)^2+\left(m_1v_1\right)^2}=612\left(kg.m/s\right)\)
\(\Rightarrow v_2=\dfrac{p_2}{m_2}=1224\left(m/s\right)\)
\(\cos\left(p_2;p\right)=\dfrac{p}{p_2}\) thay số tính nốt :D
3) Bảo toàn động lượng chiều (+) là chiều cđ của đạn:
\(0=m_sv_s+m_đv_đ\Rightarrow v_s=\dfrac{-m_đv_đ}{m_s}=-1,5\left(m/s\right)\)
vậy súng giật lùi về phía sau với độ lớn vận tốc 1,5 m/s