Một vật thứ nhất có khối lượng 400g đang chuyển động trên mặt phằng ngang với tốc độ 20m/s đến va chạm vào vật thứ hai có khối lượng 200g đang chuyển động ngược chiều với tốc độ v 2 . Bỏ qua ma sát a. Cho v 2 =4m/s Tính tổng động lượng của hệ 2 vật trước va chạm? b. Cho v 2 =0. Sau va chạm, 2 vật dính vào nhau và chuyển động với vận tốc bao nhiêu?
a.
Động lượng vật 1:
$p_1=m_1v_1=0,4.20=8(kgm/s)$
Động lượng vật 2:
$p_2=m_2v_2=0,2.4=0,8(kgm/s)$
Động lượng hệ:
$p_{hệ}=p_1-p_2=8-0,8=7,2(kgm/s)$
b. Chọn chiều (+) là chiều vật 1 di chuyển:
$m_1\vec{v_1}+m_2\vec{v_2}=(m_1+m_2)\vec{v_{12}}$
(+):$m_1v_1-m_2v_2=(m_1+m_2)v_{12}$
$=>0,4.20=(0,4+0,2)v_{12}$
$=>v_{12}=\dfrac{40}{3} (m/s)$
Đáp án:
a. 7,2kgm/s
b. v = 13,33m/s
Giải thích các bước giải:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1
a. Động lượng của hệ trước va chạm là:
\[p = {p_1} – {p_2} = {m_1}{v_1} – {m_2}{v_2} = 0,4.20 – 0,2.4 = 7,2kgm/s\]
b. ÁP dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
\[{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)v \Rightarrow v = \frac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{{0,4.20 + 0,2.0}}{{0,4 + 0,2}} = 13,33m/s\]