Chương IV- Các định luật bảo toàn

Ma Quang Tùng

Con lắc đơn dài l=1m, nặng m=200gđang ở vị trí cân bằng. Một vật nặng 50g bay đến với vận tốc v=10m/s va chạm vào con lắc. Xác định lực căng dây cực tiểu trong trường hợp:

a) Va chạm giữa vật và con lắc là va chạm hoàn toàn đàn hồi.

b) Va chạm giữa vật và con lắc là va chạm mềm.

Hoàng Nguyên Vũ
19 tháng 1 2019 lúc 19:21

m1 = 50g ; v1 = 10m/s. Lực căng dây đạt cực tiểu khi con lắc lên độ cao cực đại (gọi là điểm C).

a) Bảo toàn động lượng ngay trước và sau va chạm:

\(m_1.v_1=m_1.v_1'+mv_2'\\ \Leftrightarrow0,05v_1=0,05v_1'+0,2v_2'\\ \Leftrightarrow v_1'=10-4v_2'\left(1\right)\)

Bảo toàn cơ năng trước và sau va chạm.

\(\dfrac{1}{2}m_1.v_1^2=\dfrac{1}{2}m_1.v_1'+\dfrac{1}{2}m.v_2'\\ \Rightarrow\dfrac{1}{2}.0,05.10^2=\dfrac{1}{2}.0,05.v_1'^2+\dfrac{1}{2}.0,2.v_2'^2\)

Thay 1 vào:

\(\dfrac{5}{2}=\dfrac{1}{40}\left(10-4v_2'\right)^2+\dfrac{1}{10}v_2'^2\\ \Leftrightarrow+\dfrac{v_2'^2}{2}-2v_2'=0\\ \Leftrightarrow v_2'=4\)

Bảo toàn cơ năng tại vị trí cân bằng và điểm C:

\(mgl\left(1-cos\alpha\right)=\dfrac{1}{2}mv_2'^2\\ \Rightarrow0,2.10.1\left(1-cos\alpha\right)=\dfrac{1}{2}0,2.4^2\\ \Leftrightarrow cos\alpha=0,2\)

với \(\alpha\) là góc lệch tại điểm C

Theo định luật II Newton (chiếu xuống phương hướng tâm):

\(T=Pcos\alpha=2.0,2=0,4\left(N\right)\)

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
ShinnenNaruto Phan
Xem chi tiết
Vũ Thị Thương
Xem chi tiết
Ngọc Nhi (Nhee)
Xem chi tiết
Nguyễn Đức Hạnh Nhi
Xem chi tiết
Nguyễn Thành Nam
Xem chi tiết
lu nguyễn
Xem chi tiết
Võ Văn Trường
Xem chi tiết
trần đông tường
Xem chi tiết
Nguyễn huy
Xem chi tiết