Một xe chở cát khối lượng 38 kg đang chạy trên một đường nằm ngang không ma sát với vận tốc 1 m/s. Một vật nhỏ khối lượng 2kg bay theo phương chuyển động của xe với vận tốc 7 m/s (đối với mặt đất ) đến chui vào cát và nằm yên trong đó . Xác định vận tốc mới của xe trong hai trường hợp :
a) Vật bay đến ngược chiều xe chạy.
b)Vật bay đến cùng chiều xe chạy.
Đáp án:
a) $v=0,6m/s$
b) $v=1,3m/s$
Giải:
Động lượng của xe chở cát:
`p_1=m_1v_1=38.1=38` $(kg.m/s)$
Động lượng của vật nhỏ:
`p_2=m_2v_2=2.7=14` $(kg.m/s)$
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
`\vec{p}=\vec{p_1}+\vec{p_2}`
a) Vật bay đến ngược chiều xe chạy:
`p=|p_1-p_2|=|38-14|=24` $(kg.m/s)$
Vận tốc mới của xe:
`v=\frac{p}{m_1+m_2}=\frac{24}{38+2}=0,6` $(m/s)$
b) Vật bay đến cùng chiều xe chạy:
`p=p_1+p_2=38+14=52` $(kg.m/s)$
Vận tốc mới của xe:
`v=\frac{p}{m_1+m_2}=\frac{52}{38+2}=1,3` $(m/s)$