Một viên đạn khối lượng \(14g\) chuyển động với vận tốc \(400m/s\) theo phương ngang xuyên qua tấm gỗ dày \(5cm\). Vận tốc của viên đạn sau khi xuyên qua gỗ là \(120m/s\). Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn
Trả lời bởi giáo viên
+ Ta có do lực cản sinh công làm biến đổi động năng của vật nên áp dụng định lí biến thiên động năng:
\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_{{d_2}}} - {{\rm{W}}_{{d_1}}} = A\\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}mv_2^2 - \dfrac{1}{2}mv_1^2 = A\end{array}\)
+ Lại có: Lực cản của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn ngược với phương chuyển động của viên đạn
=> Công của lực cản: \(A = Fs\cos {180^0} = - {F_c}s\)
Với s chính là độ dày của tấm gỗ \(s = 5cm = 0,05m\)
Ta suy ra:
\(\begin{array}{l}\dfrac{1}{2}mv_2^2 - \dfrac{1}{2}mv_1^2 = - {F_c}s\\ \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}0,{014.120^2} - \dfrac{1}{2}0,{014.400^2} = - {F_c}.0,05\\ \Rightarrow {F_c} = 20384N\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng biểu thức tính động năng: \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)
+ Sử dụng định lí biến thiên động năng: \({{\rm{W}}_{{d_2}}} - {{\rm{W}}_{{d_1}}} = A\)
+ Sử dụng biểu thức tính công: \(A = Fs\cos \alpha \)