Một khẩu pháo khối lượng 10 tấn chứa viên đạn khối lượng 10 kg

Bài 25: Động năng

Bài 25.8 trang 60 Sách bài tập Vật Lí 10: Một khẩu pháo khối lượng 10 tấn chứa viên đạn khối lượng 10 kg nằm trong nòng pháo. Lúc đầu, khẩu pháo đứng yên trên mặt đất phẳng ngang. Khi viên đạn được bắn ra với vận tốc đầu nòng 800 m/s, thì khẩu pháo bị giật lùi về phía sau. Bỏ qua ma sát với mặt đất. Xác định :

a) Vận tốc giật của khẩu pháo ngay sau khi bắn.

b) Tỉ số động năng của khẩu pháo và của viên đạn ngay sau khi bắn.

Lời giải:

a. Lúc đầu hệ vật đứng yên có động lượng p₀ = 0. Ngay sau khi bắn, hệ vật có động lượng MV + mv = 0. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho chuyển động theo phương ngang của hệ vật ta có:

p = p₀ ⇒ MV + mv = 0

suy ra MV = - mv hay V = -mv/M = -10.800/10000 = -0,8(m/s)

b. Như vậy, sau khi bắn, động lượng MV của khẩu pháo ngược hướng với động lượng mv của viên đạn và có độ lớn bằng nhau: MV = m|v|. Do đó, tỉ số động năng của khẩu pháo và viên đạn bằng:

MV²/2: mv²/2 = V/ |v| = 0,8/800 = 1/1000