Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn. Viên đạn được bắn vào một khối gỗ lớn treo lơ lửng bằng dây nhẹ, không dãn. Sau khi va chạm, viên đạn ghim vào trong khối gỗ. Sau đó, toàn bộ hệ khối gỗ và viên đạn chuyển động như một con lắc lên độ cao h (Hình vẽ). Xét viên đạn có khối lượng m1 = 5 g, khối gỗ có khối lượng m2 = 1 kg và h = 5 cm. Lấy g = 9,8 m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí.
a. Tính vận tốc của hệ sau khi viên đạn ghim vào khối gỗ.
b. Tính tốc độ ban đầu của viên đạn.
Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn. Viên đạn được bắn vào một khối gỗ lớn treo lơ lửng bằng dây nhẹ, không dãn. Sau khi va chạm, viên đạn ghim vào trong khối gỗ. Sau đó, toàn bộ hệ khối gỗ và viên đạn chuyển động như một con lắc lên độ cao h (Hình vẽ). Xét viên đạn có khối lượng m1 = 5 g, khối gỗ có khối lượng m2 = 1 kg và h = 5 cm. Lấy g = 9,8 m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí.
a. Tính vận tốc của hệ sau khi viên đạn ghim vào khối gỗ.
b. Tính tốc độ ban đầu của viên đạn.
Câu hỏi trong đề: 4 bài tập Chủ đề 4. Động lượng có lời giải !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
a. Chọn gốc thế năng tại vị trí thấp nhất của con lắc
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ ngay sau khi va chạm cho đến khi con lắc đạt độ cao cực đại: \[\frac{1}{2}\left( {{m_1} + {m_2}} \right).{v^2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right).g.h\]\[ \Rightarrow v = \sqrt {2g.h} = \sqrt {2.9,8.0,05} \approx 0,99m/s\]
b. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ khối gỗ - viên đạn ngay trước và sau va chạm: \[{m_1}.\overrightarrow {{v_0}} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right).\overrightarrow v \]\[ \Rightarrow \overrightarrow {{v_0}} = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right).\overrightarrow v }}{{{m_1}}}\]
Ta có độ lớn: \[{v_0} = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right).v}}{{{m_1}}} \approx 198,99m/s\]
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Động lượng của hai vật lần lượt có độ lớn:
\[{p_1} = {m_1}.{v_1} = 0,4kg.m/s\]; \[{p_2} = {m_2}.{v_2} = 0,3kg.m/s\]; Động lượng của hệ: \[\overrightarrow p = \overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} \]
a. Hình vẽ
\[p = \sqrt {p_1^2 + p_2^2} = 0,5kg.m/s\]
\[\tan \alpha = \frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} \Rightarrow \alpha \approx 37^\circ \]
(\[\overrightarrow p \] hợp với \[\overrightarrow {{p_1}} \] một góc 370)
b. Hình vẽ
\[p = \sqrt {p_1^2 + p_2^2 + 2{p_1}{p_2}.\cos \theta } \approx 0,36kg.m/s\]
\[\cos \alpha = \frac{{{p^2} + p_1^2 - p_2^2}}{{2p.{p_1}}} = 0,7\]\[ \Rightarrow \alpha = 46^\circ \](\[\overrightarrow p \] hợp với \[\overrightarrow {{p_1}} \] một góc 460)
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
a) Động lượng của vận động viên khi bắt đầu thả rơi là: \[{p_1} = m.{v_1} = 60.0 = 0kg.m/s\]
Vận tốc rơi tự do của vận động viên khi chạm mặt nước là: \[v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.10.4,5} = 3\sqrt {10} m/s\]
Động lượng của vận động viên khi chạm mặt nước là: \[{p_2} = m.{v_2} = 60.3\sqrt {10} = 180\sqrt {10} kg.m/s\]
b) Lực cản mà nước tác dụng lên người vận động viên là: \[{F_c} = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \frac{{0 - 180\sqrt {10} }}{{0,5}} \approx - 1138,42N\]
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập