Viên bi 1 có khối lượng 500g đang chuyển động trên đường thẳng với tốc độ 3m/s thì va chạm vào bi 2 có khối lượng 200g đang chuyển động ngược chiều bi 1 với tốc độ 5m/s. Sau va chạm bi 1 đứng yên, bi 2 chuyển động như thế nào, biết các viên bi chuyển động trên cùng một đường thẳng.

Trước va chạm:

Áp dụng định luật II Niuton cho từng viên bi:

Bi 1: \(\overrightarrow {{F_{21}}}  = {m_1}\overrightarrow {{a_1}}  = {m_1}.\dfrac{{\overrightarrow {{v_1}'}  - \overrightarrow {{v_1}} }}{{\Delta t}}\)

Bi 2: \(\overrightarrow {{F_{12}}}  = {m_2}\overrightarrow {{a_2}}  = {m_2}.\dfrac{{\overrightarrow {{v_2}'}  - \overrightarrow {{v_2}} }}{{\Delta t}}\)

Áp dụng định luật III Niuton ta có:

\(\overrightarrow {{F_{12}}}  =  - \overrightarrow {{F_{21}}}  \Leftrightarrow {m_2}.\left( {\overrightarrow {{v_2}'}  - \overrightarrow {{v_2}} } \right) =  - {m_1}.\left( {\overrightarrow {{v_1}'}  - \overrightarrow {{v_1}} } \right) \Leftrightarrow {m_2}.\left( {\overrightarrow {{v_2}'}  - \overrightarrow {{v_2}} } \right) = {m_1}\overrightarrow {{v_1}} \,\,\left( * \right)\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của viên bi 1.

Giả sử \(\overrightarrow {{v_2}'} \) cùng chiều dương.

Chiếu (*) lên chiều dương ta được: \({m_2}.\left( {{v_2}' + {v_2}} \right) = {m_1}{v_1}\)

Có: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 0,5kg\\{m_2} = 0,2kg\\{v_1} = 3m/s\\{v_2} = 5m/s\end{array} \right. \Rightarrow 0,2.\left( {{v_2}' + 5} \right) = 0,5.3 \Rightarrow {v_2}' = 2,5m/s > 0\)

Vậy sau va chạm bi 2 chuyển động với v₂’ = 2,5m/s cùng chiều dương.