Một hành khách khối lượng m=40kg, đang đứng yên trên xe khối lượng M=100kg. Biết e đang chuyển động trên đường ray nằm ngang không ma sát với v0=1m/s. Người này nhảy ra khỏi xe với vận tốc v=2m/s so với đất. Tính vận tốc của xe ngay sau khi người này nhảy ra. Nếu người này:
a) Nhảy về phía trước cùng hướng chuyển động của xe.
b) Ngược hướng chuyển động của xe.
c) Theo hướng vuông góc với hướng chuyển động của xe.
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.\\
v’ = 0,6m/s\\
b.\\
v’ = 2,2m/s\\
c.\\
v’ = 1,612m/s
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
a.\\
p = p’\\
(M + m){v_0} = mv + Mv’\\
v’ = \frac{{(M + m){v_0} – mv}}{M} = \frac{{(100 + 40)1 – 40.2}}{{100}} = 0,6m/s\\
b.\\
p = p’\\
(M + m){v_0} = – mv + Mv’\\
v’ = \frac{{(M + m){v_0} + mv}}{M} = \frac{{(100 + 40)1 + 40.2}}{{100}} = 2,2m/s\\
c.\\
{(Mv’)^2} = (M + m){v_0}{)^2} + {(mv)^2}\\
{(100v’)^2} = {((100 + 40).1)^2} + {(40.2)^2}\\
v’ = 1,612m/s
\end{array}\)