Một người có khối lượng \(50\left( {kg} \right)\) đang chạy với tốc độ \(5\left( {m/s} \right)\) thì nhảy lên chiếc xe lăn có khối lượng \(150\left( {kg} \right)\) đang chuyển động cùng hướng. Nếu bỏ qua ma sát của xe trên mặt đường thì sau khi nhảy lên, người và xe có cùng tốc độ bằng \(1,625\left( {m/s} \right)\). Tính vận tốc của xe lăn trước va chạm?
Trả lời bởi giáo viên
Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc => 2 vật va chạm mềm.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai vật
Gọi \({v_1},{v_2},V\)lần lượt là vận tốc của người, xe trước và xe sau va chạm. Ta có:
\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V = > V = \dfrac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} < = > 1,625 = \dfrac{{50.5 + 150.{v_2}}}{{50 + 150}} < = > {v_2} = 0,5\,m/s\)
Hướng dẫn giải:
Va chạm mềm là va chạm không đàn hồi, sau va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và chuyển động cùng với cùng vận tốc
\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V = > V = \frac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}\)
Với \({v_1},{v_2},V\) là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hợp cụ thể và hệ quy chiếu ta chọn