Bài 4 trang 148 sgk Vật Lý 10 nâng cao

Bài 31: Định luật bảo toàn động lượng

Bài 4 (trang 148 sgk Vật Lý 10 nâng cao)

Giải lại bài tập 1 ở bài 16 bằng cách áp dụng định luật bảo toàn động lượng. Xe lăn 1 có khối lượng m₁ = 400g có gắn một lò xo. Xe lăn 2 có khối lượng m₂. Ta cho hai xe áp gần nhau bằng cách buộc dây để nén lò xo (hình 16.6). Khi ta đốt dây buộc, lò xo dãn ra, và sau một thời gian Δt rất ngắn, hai xe đi về hai phía ngược nhau với tốc độ v₁ = 1.5m/s; v₂ = 1m/s. Tính m₂ (bỏ qua ảnh hưởng của ma sát trong thời gian Δt).

Lời giải:

Đường ngang, nhẵn nên hệ 2 xe lăn là hệ kín. Trước khi đốt dây hệ đứng yên nên tổng động lượng bằng 0.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1.

Động lượng của hệ thức trước tương tác: p = 0 (do hệ đứng yên).

Động lượng của hệ ngay sau tương tác: p' = m₁.v’₁ + m₂.v’₂.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

m₁.v’₁ + m₂.v’₂ = 0

Sau tương tác xe 1 chuyển động theo chiều dương v’₁ > 0, xe 2 chuyển động ngược chiều dương v’₂ < 0.

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