Bắn một viên đạn khơi lượng m= 10g với vận tốc v vào một túi cát được treo nằm yên

Bài 38: Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

Bài 3 (trang 181 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Bắn một viên đạn khơi lượng m= 10g với vận tốc v vào một túi cát được treo nằm yên có khối lượng M = 1kg. va chạm là mềm, đạn mắc lại trong túi cát và chuyển động cùng túi cát.

a) Sau va chạm, túi cát nâng lên độ cao h = 0,8m so với vị trí cân bằng ban đầu (hình bên). Hãy tìm vận tốc của đạn (túi cát được gọi là con lắc thử đạn vì nó cho phép xác định vị trí của đạn).

b) Bao nhiêu động năng ban đầu là chuyển thành nhiệt lượng và các dạng năng lượng khác?

Lời giải:

a) Gọi V là vận tốc của hệ (đạn + túi cát) ngay sau va chạm

- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng

mv + 0 = (m + M)V

- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ đạn + túi cát

Cơ năng của hệ tại vị trí thấp nhất bằng cơ năng của hệ tại vị trí cao nhất

So sánh (1) và (2) ta được: