Một viên đạn có khối lượng m = 2kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ đạo parabol
Bài 32: Chuyển động bằng phản lực. Bài tập về định luật bảo toàn động lượng
Bài 3 (trang 153 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một viên đạn có khối lượng m = 2kg khi bay đến điểm cao nhất của quỹ đạo parabol với vận tốc v = 200m/s theo phương nằm ngang thì nó thành hai mảnh. Một mảnh có khối lượng m1 = 1,5kg văng thẳng đứng xuống dưới với vận tốc v1 cũng bằng 200m/s. Hỏi mảnh kia bay theo hướng nào và với vận tốc bao nhiêu?
Lời giải:
Coi hệ “đạn nổ” là hệ kín trong thời gian nổ, áp dụng định luật bảo toàn động lượng: p→= p1→+ p2→.
Trong đó: p→là động lượng viên đạn trước khi nổ, hướng nằm ngang.
Độ lớn: p = m.v = 2.200 = 400kg.m/s
p1→là động lượng mảnh 1, hướng thẳng đứng xuống dưới.
Độ lớn: p1 = m1.v1 = 1,5.200 = 300kg.m/s
p2→là động lượng mảnh 2.
Áp dụng quy tắc hình bình hành, ta vẽ được như hình bên.
Ta có:
→ v2 = p2/m2 = 500/0,5 = 1000 m/s
tanα = p1/p = 300/400 = 3/4 → α = 37o
Vậy hướng mảnh hai bay với vận tốc v2 = 1000m/s và hợp với phương ngang một góc 37o và chếch lên.