Bài 11: Một búa máy có khối lượng m1 = 100kg rơi từ độ cao h = 5m (so với đầu cọc) xuống cỌC có khối lượng 400 kg làm cọc lún xuống 10 cm. Lấy g = 10 m/s2. Coi va chạm giữa búa và Cọc là va chạm mềm và mỗi lần búa chỉ dừng lại khi cọc dừng. Tìm lực cản trung bình của đất lên cỌC.
Đáp án:
Fc=162500N
Giải thích các bước giải:
vận tốc của búa trước khi va trạm:
\[v_1 = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.10.5} = 10m/s\]
vận tốc sau vA CHẠM
\[{m_1}.{v_1} = ({m_1} + {m_2}).v = > v = \frac{{{m_1}.{v_1}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{{400.10}}{{400 + 100}} = 8m/s\]
cơ năng của vật khi bắt dầu và khi lún 10 cm
\[{{\rm{W}}_2} = {{\rm{W}}_{d2}} + {{\rm{W}}_{t1}} = \frac{1}{2}.{m_{12}}.v_{12}^2 + {m_{12}}.g.{z_2} = (400 + 100).10.(0 – 0,1) = – 500J\]
\[{A_c} = \Delta {\rm{W}} = {{\rm{W}}_2} – {{\rm{W}}_1} = {F_c}.S.cos\alpha < = > – 250 – 16000 = {F_c}.0,1.cos180 = > {F_c} = 162500N\]