Một viên đạn đang bay với vận tốc 10 m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh thứ nhất, chiếm 60% khối lượng của quả lựu đạn và tiếp tục bay theo hướng cũa với vận tốc 25 m/s. Tốc độ và hướng chuyển động của mảnh thứ hai là bao nhiêu?
Đáp án:
12,5 m/s; ngược hướng viên đạn ban đầu.
Giải thích các bước giải:
Ta có:
+ Hệ viên đạn ( hai mảnh đạn) ngay khi nổ là một hệ kín nên động lượng hệ được bảo toàn
+ Gọi m1=0,6mm1=0,6m là khối lượng của mảnh thứ nhất
=> Khối lượng của mảnh còn lại là m2=m−m1=m−0,6m=0,4mm2=m−m1=m−0,6m=0,4m
+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
→p=→p1+→p2p→=p→1+p→2
m→v=m1→v1+(m−m1)→v2mv→=m1v→1+(m−m1)v→2
Theo đầu bài, ta có mảnh 1 tiếp tục bay theo hướng cũ
=> →v1↑↑→vv→1↑↑v→
Ta suy ra:
v2=mv−m1v1m−m1=(10−25.0,6)m(1−0,6)m=−12,5m/sv2=mv−m1v1m−m1=(10−25.0,6)m(1−0,6)m=−12,5m/s
Dấu (-) chứng tỏ mảnh đạn thứ 2 sẽ chuyển động ngược chiều chuyển động ban đầu của viên đạn và mảnh đạn thứ nhất.
Đáp án cần chọn là: B