Bắn một hòn bi thủy tinh có khối lượng 150g với vận tốc 6m/s vào một hòn bi thép đang đứng yên có khối lượng gấp 3 lần hòn bi thủy tinh. Sau va chạm hòn bi thép bị đẩy về phía trước với vận tốc 3m/s. Tìm chiều và độ lớn vận tốc của hòn bi thủy tinh sau va chạm.
Đáp án:
hòn bi thủy tinh chuyển động người chiều chuyển động ban đầu với vận tốc 3m/s
Giải thích các bước giải:
chọn chiều dương là chiểu chuyển động ban đầu của hòn bi thủy tinh (m1)
\(\begin{array}{l}
p = p’\\
{m_1}{v_1} = {m_1}{v_1}’ + {m_2}{v_2}\\
{m_1}6 = {v_1}’ + 3{m_1}.3\\
{v_1}’ = – 3m/s
\end{array}\)
v1′<0 suy ra hòn bi thủy tinh chuyển động người chiều chuyển động ban đầu
Bi thép khối lượng M = 3m, vận tốc $\vec{v}$ va chạm bi thủy tinh khối lượng m , đứng yên.
Sau va chạm bi thủy tinh có vận tốc $3.\vec{v}$(*) , bi thép có vận tốc $\vec{v’}$(Coi hệ là kín)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
m.($3.\vec{v’}$)+(3m).$\vec{v’}$=3m$\vec{v}$⇔2$\vec{v’}$=$\vec{v}$⇒$\vec{v’}=\frac{\vec{v}}{2}$
(Thay vào (*)).Vậy sau va chạm,bi thủy tinh có vận tốc $\frac{3v}{2}=\frac{3.6}{2}=9(m/s)$ cùng hướng chuyển động của bi thép trước va chạm.