Một viên đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc $600 m/s$ thì xuyên vào một xe cát nhỏ, khối lượng $M = 1,5 kg$ đang chuyển động ngược hướng trên mặt ngang với vận tốc $0,5 m/s$ và ngay sau đó đạn nằm yên trong xe. Bỏ qua ma sát giữa xe và mặt đường. Tốc độ của xe sau khi đạn đã nằm yên trong cát là $7,4 m/s$ theo hướng chuyển động ban đầu của viên đạn. Khối lượng của viên đạn là:
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 viên đạn
Gọi \({v_1},{v_2},V\)lần lượt là vận tốc viên đạn, xe lúc trước là xe lúc sau va chạm. Ta có:
\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V = > V = \dfrac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} < = > 7,4 = \dfrac{{{m_1}.600 - 1,5.0,5}}{{{m_1} + 1,5}} < = > {m_1} = 0,02kg = 20g\)
Với $v_2 = -0,5 m/s$ vì xe chuyển động ngược chiều so với viên đạn
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
\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V = > V = \dfrac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}\)
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