Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 300 (m/s) thì nổ và vỡ thành hai mảnh có khối lượng lần lượt là 15kg và 5kg. Mảnh to bay theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 400 (m/s). Hỏi mảnh nhỏ bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản không khí.
A. 3400m/s; α = 200
B. 2400m/s; α = 300
C. 1400m/s; α = 100
D. 5400m/s; α = 200
Khi đạn nổ lực tác dụng của không khí rất nhỏ so với nội lực nên được coi như là một hệ kín
Theo định luật bảo toàn động lượng: p → = p → 1 + p → 2
+ Với
p = m v = 5 + 15 .300 = 6000 k g . m / s p 1 = m 1 v 1 = 15.400 3 = 6000 3 k g . m / s p 2 = m 2 v 2 = 5. v 2 k g . m / s
+ Vì v → 1 ⊥ v → ⇒ p → 1 ⊥ p → theo Pitago p 2 2 = p 1 2 + p 2 ⇒ p 2 = p 1 2 + p 2
⇒ p 2 = 6000 3 2 + 6000 2 = 12000 k g . m / s ⇒ v 2 = p 2 5 = 12000 5 = 2400 m / s
sin α = p 1 p 2 = 6000 3 12000 = 1 2 ⇒ α = 30 0
Chọn đáp án B
