Một quả cầu khối lượng 2 kg chuyển động với tốc độ 3 m/s tới va chạm

Câu hỏi:

Một quả cầu khối lượng 2 kg chuyển động với tốc độ 3 m/s tới va chạm đàn hồi xuyên tâm vào quả cầu thứ hai khối lượng 3 kg đang chuyển động với vận tốc 1 m/s ngược chiều với quả thứ nhất. Xác định vận tốc của hai quả cầu sau va chạm. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả cầu thứ nhất.

A. $ν_{1}^{'} = - 1, 8 m / {s ; ν}_{2}^{'} = 2, 2 m / s$

B. $ν_{1}^{'} = 0, 8 m / {s ; ν}_{2}^{'} = 2, 2 m / s$

C. $ν_{1}^{'} = 0, 8 m / {s ; ν}_{2}^{'} = 0, 2 m / s$

D. $ν_{1}^{'} = 0, 8 m / {s ; ν}_{2}^{'} = - 2, 2 m / s$

Trả lời:

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A.

Va chạm là đàn hồi xuyên tâm nên

+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

$m_{1} . {\vec{ν}}_{1} + m_{2} . {\vec{ν}}_{2} = m_{1} . {\vec{ν}}_{1}^{'} + m_{2} . {\vec{ν}}_{2}^{'}$

$\Rightarrow m_{1} . ({\vec{ν}}_{1} - {\vec{ν}}_{1}^{'}) = m_{2} . ({\vec{ν}}_{2}^{'} - {\vec{ν}}_{2}) (*)$

+ Động năng trước và sau va chạm bằng nhau nên:

$\frac{m_{1} . ν_{1}^{2}}{2} + \frac{m_{2} . ν_{2}^{2}}{2} = \frac{m_{1} . ν_{1}^{' 2}}{2} + \frac{m_{2} . ν_{2}^{' 2}}{2}$

$\Rightarrow m_{1} . (ν_{1}^{2} - ν_{1}^{' 2}) = m_{2} . (ν_{2}^{' 2} - ν_{2}^{2}) (* *)$

Từ (*) và (**) ta có:

$ν_{1}^{'} = \frac{(m_{1} - m_{2}) . ν_{1} + 2. m_{2} . ν_{2}}{(m_{1} + m_{2})}$

$ν_{2}^{'} = \frac{(m_{2} - m_{1}) . ν_{2} + 2. m_{1} . ν_{1}}{(m_{1} + m_{2})}$

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả cầu thứ nhất nên

$v_{1} = 3 m / s; v_{2} = - 1 m / s$

Thay số vào ta được $ν_{1}^{'} = - 1, 8 m / {s ; ν}_{2}^{'} = 2, 2 m / s$

Xem thêm bài tập Vật lí 10 CTST có lời giải hay khác:

Câu 1:

Chọn đáp án đúng

Xem lời giải »

Câu 2:

Chọn đáp án đúng. Va chạm mềm

Xem lời giải »

Câu 3:

Chọn đáp án đúng. Va chạm đàn hồi

Xem lời giải »

Câu 4:

Một người có khối lượng $m_{1} = 50 k g$ đang chạy với vận tốc $ν_{1} = 3 m / s$ thì nhảy lên một toa xe khối lượng $m_{2} = 150 k g$ chạy trên đường ray nằm ngang song song ngang qua người đó với $ν_{2} = 2 m / s$ . Tính vận tốc của toa xe sau khi người đó nhảy lên nếu ban đầu toa xe và người chuyển động cùng chiều. Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe.

Xem lời giải »

Câu 5:

Một vật có khối lượng 2 kg rơi tự do xuống đất trong khoảng thời gian 0,5 s. Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là bao nhiêu? Cho g = 10 m/s².

Xem lời giải »

Câu 6:

Quả cầu A khối lượng m₁chuyển động với vận tốc $\vec{v_{1}}$ va chạm vào quả cầu B khối lượng m₂ đứng yên. Sau va chạm, cả hai quả cầu có cùng vận tốc $\vec{v_{2}}$ . Ta có:

Xem lời giải »

Câu 7:

Viên bi A có khối lượng m₁= 60 g chuyển động với vận tốc v₁ = 5 m/s va chạm vào viên bi B có khối lượng m₂ = 40 g chuyển động ngược chiều có vận tốc $\vec{v_{2}}$ . Sau va chạm, hai viên bi đứng yên. Độ lớn vận tốc viên bi B là:

Xem lời giải »

❮ Bài trước Bài sau ❯

Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo

Một quả cầu khối lượng 2 kg chuyển động với tốc độ 3 m/s tới va chạm

Xem thêm bài tập Vật lí 10 CTST có lời giải hay khác: