Một viên đạn khối lượng 2 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 250m/s thì nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau. Biết mảnh 1 bay với vận tốc 250m/s theo phương lệch một góc 60o so với đường thẳng đứng. Hỏi mảnh thứ 2 bay theo phương nào với vận tốc bằng bao nhiêu?
Đáp án:
${{v}_{2}}=661,4m/s$
$\beta ={{25}^{0}}39’$
Giải thích các bước giải:
$m=2kg;v=250m/s;{{v}_{1}}=250m/s;\alpha ={{60}^{0}};$
động lượng của viên đạn ban đầu:
$p=m.v=2.250=500kg.m/s$
động lượng của các mảnh :
$\begin{align}
& {{p}_{1}}={{m}_{1}}.{{v}_{1}}=\dfrac{2}{2}.250=250(kg.m/s) \\
& {{p}_{2}}={{m}_{2}}.{{v}_{2}}=\dfrac{2}{2}.{{v}_{2}}={{v}_{2}}(kg.m/s) \\
\end{align}$
theo quy tắc hình bình hành ta có:
$\begin{align}
& {{p}_{2}}=\sqrt{{{p}^{2}}+p_{1}^{2}+2.p.{{p}_{1}}.cos\alpha } \\
& =\sqrt{{{500}^{2}}+{{250}^{2}}+2.500.250.cos60} \\
& =661,4(kg.m/s) \\
\end{align}$
vận tốc của mảnh 2:
${{p}_{2}}={{v}_{2}}\Rightarrow {{v}_{2}}=661,4m/s$
bay theo phương hợp với phương thẳng đứng:
$\begin{align}
& \dfrac{P}{\sin \alpha }=\dfrac{{{P}_{1}}}{\sin \beta } \\
& \Rightarrow \sin \beta =\dfrac{\sin 60.250}{500}=\dfrac{\sqrt{3}}{4} \\
& \Rightarrow \beta ={{25}^{0}}39′ \\
\end{align}$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Giải thích các bước giải:
Động lượng của viên ban đầu và mảnh 2 là:
p=m.v=250m(kgm/s)p2=m2.v2=250m(kgm/s)p=m.v=250m(kgm/s)p2=m2.v2=250m(kgm/s)
a. Vì p và p2 bằng nhau mà góc hợp bởi 2 động lượng này là 60 độ nên hệ 3 vecto động lượng hợp với nhau thành một tam giác đều, nên suy ra :
p1=p2=p=250m⇔m2.v1=250m⇔v1=500m/sp1=p2=p=250m⇔m2.v1=250m⇔v1=500m/s
Vậy viên 1 bay lệch góc 60 độ so với thẳng đứng đối xứng với viên 2
b. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
p1=√p2+p22−2pp2cos120=250√3m⇔m2.v1=250√3m⇔v1=500√3m/sp1=p2+p22−2pp2cos120=2503m⇔m2.v1=2503m⇔v1=5003m/s
Viên 1 bay lệch góc 30 độ so với phương thẳng đứng lên phía trên đối xứng với p2