1 vật có khối lượng 200g chuyển động với vận tốc 6m/s theo phương ngang đến và chạm với 1 vật có khối lượng 500g được treo vào sợi dây dài 1m đang đứng yên. Tính góc lệch cực đại của sợi dây so với phương thẳng đứng.
1 vật có khối lượng 200g chuyển động với vận tốc 6m/s theo phương ngang đến và chạm với 1 vật có khối lượng 500g được treo vào sợi dây dài 1m đang đứng yên. Tính góc lệch cực đại của sợi dây so với phương thẳng đứng.
Đáp án:
\({\alpha _{\max }} = 31,{2^o}\)
Giải thích các bước giải:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
\[mv = \left( {m + M} \right)V \Rightarrow V = \frac{{mv}}{{m + M}} = \frac{{0,2.6}}{{0,2 + 0,5}} = 1,7m/s\]
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:
\[\begin{array}{l}
\frac{1}{2}\left( {m + M} \right){V^2} = mg{h_{\max }} = \left( {m + M} \right)gl\left( {1 – \cos {\alpha _{\max }}} \right)\\
\Leftrightarrow \cos {\alpha _{\max }} = 1 – \frac{{{V^2}}}{{2gl}} = 1 – \frac{{1,{7^2}}}{{2.10.1}} = 0,8555\\
\Leftrightarrow {\alpha _{\max }} = 31,{2^o}
\end{array}\]