Giải lại bài tập 1 ở bài 16 bằng cách áp dụng định luật bảo toàn động lượng
Bài 31: Định luật bảo toàn động lượng
Bài 4 (trang 148 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Giải lại bài tập 1 ở bài 16 bằng cách áp dụng định luật bảo toàn động lượng. Xe lăn 1 có khối lượng m1 = 400g có gắn một lò xo. Xe lăn 2 có khối lượng m2. Ta cho hai xe áp gần nhau bằng cách buộc dây để nén lò xo (hình 16.6). Khi ta đốt dây buộc, lò xo dãn ra, và sau một thời gian Δt rất ngắn, hai xe đi về hai phía ngược nhau với tốc độ v1 = 1.5m/s; v2 = 1m/s. Tính m2 (bỏ qua ảnh hưởng của ma sát trong thời gian Δt).
Lời giải:
Đường ngang, nhẵn nên hệ hai xe lăn là hệ kín. Trước khi đốt dây hệ đứng yên nên tổng động lượng bằng 0.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1.
Động lượng của hệ thức trước tương tác: p = 0 (do hệ đứng yên).
Động lượng của hệ ngay sau tương tác: p' = m1.v’1 + m2.v’2.
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
m1.v’1 + m2.v’2 = 0
Sau tương tác xe 1 chuyển động theo chiều dương v’1 > 0, xe 2 chuyển động ngược chiều dương v’2 < 0.
