Bài 3 trang 153 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Bài 32: Chuyển động bằng phản lực. Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

Bài 3 (trang 153 sgk Vật Lý 10 nâng cao)

Một viên đạn có khối lượng m = 2kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ đạo parabol với vận tốc v = 200m/s theo phương nằm ngang thì nó thành hai mảnh. Một mảnh có khối lượng m₁ = 1,5kg văng thẳng đứng xuống dưới với vận tốc v₁ cũng bằng 200m/s. Hỏi mảnh kia bay theo hướng nào và với vận tốc bao nhiêu?

Lời giải:

Coi hệ “đạn nổ” là hệ kín trong thời gian nổ, áp dụng định luật bảo toàn động lượng: 

Trong đó: p là động lượng viên đạn trước khi nổ, hướng nằm ngang.

Độ lớn: p = m.v = 2.200 = 400kg.m/s

p₁     là động lượng mảnh 1, hướng thẳng đứng xuống dưới.

Độ lớn : p₁ = m₁.v₁ = 1,5.200 = 300kg.m/s

p₂  là động lượng mảnh 2.

Áp dụng quy tắc hình bình hành, ta vẽ hình như sau

Ta có:

→ v₂ = p₂/m₂ = 500/0,5 = 1000 m/s

tanα = p₁/p = 300/400 = 3/4 → α = 37^o

Vậy hướng mảnh hai bay với vận tốc v₂ = 1000m/s và hợp với phương ngang một góc 37^ovà chếch lên.

Tham khảo toàn  bộ: Giải bài tập Vật lý 10 nâng cao