Hai xe lăn nhỏ có khối lượng $m_1=300g$ và $m_2$ chưa biết. Giữa hai xe có gắn một lò xo, cho hai xe áp gần nhau bằng cách buộc dây để nén lò xo. Khi ta đốt dây buộc, lò xo giãn ra và trong thời gian rất ngắn, hai xe chuyển động theo hai hướng khác nhau với vận tốc lần lượt là $v_1=1,5m/s$ và $v_2=1m/s$. Tính $m_2$? (giải cho mình cách dễ hiểu nhất và vẽ hình minh họa)
Đáp án:
${{m}_{2}}=450g$
Giải thích các bước giải:
${{m}_{1}}=0,3kg;{{v}_{1}}=1,5m/s;{{v}_{2}}=1m/s$
theo định luật III Newton:
$\overrightarrow{{{F}_{12}}}=-\overrightarrow{{{F}_{21}}}$
theo định luật II Newton:
$\begin{align}
& {{F}_{12}}={{F}_{21}} \\
& \Leftrightarrow {{m}_{1}}.{{a}_{1}}={{m}_{2}}.{{a}_{2}} \\
& \Leftrightarrow {{m}_{1}}.\dfrac{{{v}_{1}}-0}{\Delta t}={{m}_{2}}.\dfrac{{{v}_{2}}-0}{\Delta t} \\
& \Rightarrow {{m}_{2}}={{m}_{1}}.\dfrac{{{v}_{1}}}{{{v}_{1}}}=300.\dfrac{1,5}{1}=450g \\
\end{align}$