Trong không trung, một con chim đại bàng nặng 1,8 kg bay đến bắt một con chim bồ câu

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 19: Các loại va chạm

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Bài 1 trang 125 Vật Lí 10 trong Bài 19: Các loại va chạm, lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Vật Lí 10.

Bài 1 trang 125 Vật Lí 10:

Trong không trung, một con chim đại bàng nặng 1,8 kg bay đến bắt một con chim bồ câu nặng 0,65 kg đang bay cùng chiều với tốc độ 7 m/s. Biết tốc độ của chim đại bàng ngay trước khi bắt được bồ câu là 18 m/s (Hình 19P.1). Hãy tính tốc độ của chúng ngay sau khi chim đại bàng bắt được bồ câu.

Lời giải:

Động lượng của chim đại bàng trước khi bắt được bồ câu: $\overrightarrow{p_1}=m_1\overrightarrow{v_1}$

Động lượng của bồ câu trước khi bị đại bàng bắt: $\overrightarrow{p_2}=m_2\overrightarrow{v_2}$

Tổng động lượng của chim đại bàng và bồ câu trước va chạm:

$\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}$

Tổng động lượng của chúng ngay sau khi chim đại bàng bắt được bồ câu:

$\overrightarrow{p_s}=\left(m_1+m_2\right)\overrightarrow{v}$

Coi hệ này là hệ kín nên có thể áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

$\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\iff m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=\left(m_1+m_2\right)\overrightarrow{v}$

Tốc độ của chúng ngay sau khi chim đại bàng bắt được bồ câu:

$\overrightarrow{v}=\frac{m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}}{m_1+m_2}$

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đại bàng, chiếu biểu thức vectơ xuống ta có:

$v=\frac{m_1{v}_1+m_2{v}_2}{m_1+m_2}=\frac{1,8.18+0,65.7}{1,8+0,65}=15,08m/s$

Hoặc có thể áp dụng nhanh công thức trong va chạm mềm để tính toán.