Khi bay qua tấm gỗ, viên đạn sinh công A' để thắng công cản của tấm gỗ và chuyển thành nhiệt Q làm nóng viên đạn :

Q = A' (1)

Ta có: A' = m v 1 2 2 - m v 2 2 /2 (2)

Q = mc( t 2 - t 1 ) = mc ∆ t

Từ (1), (2), (3) tính được :  ∆ t ≈ 207 ° C.

Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng

m v 2 /2 - m v 0 2 /2 = A = - F c s

Trong đó  F c  là lực cản và s là độ xuyên sâu của viên đạn vào gỗ.

Khi viên đạn xuyên qua tấm gỗ dày s’ = 2 cm và bay ra ngoài, ta tìm được vận tốc của viên đạn khi vừa bay ra khỏi tấm gỗ (với lực cản của gỗ  F c  không đổi) :

Năng lượng của viên đạn là: \(\frac{1}{2}mv^2=1000J\)

a. Để vật dừng lại trong gỗ thì năng lượng của vật chuyển hóa hoàn toàn thành công của lực cản: 

\(F_c.S_1=E\Rightarrow F_c=250N\)

b.Công của lực cản chính là độ biến thiên năng lượng:

\(\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}mv'^2=F_c.S_2\)\(\Rightarrow v'=100\sqrt{2}m\text{/}s\)

Lời giải

Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc => 2 vật va chạm mềm.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

Gọi v 1 , v 2 , V  lần lượt là vận tốc viên đạn, xe lúc trước là xe lúc sau va chạm. Ta có:

m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 + m 2 V ⇒ V = m 1 v 1 + m 2 v 2 m 1 + m 2 ⇔ 7 , 4 = m 1 .600 − 1 , 5.0 , 5 m 1 + 1 , 5 ⇔ m 1 = 0 , 02 k g = 20 g

Với  v 2 = − 0 , 5 m / s vì xe chuyển động ngược chiều so với viên đạn

Đáp án: A

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

Độ biến thiên động lượng của viên đạn là 

Δ p = m . v 2 − m . v 1 = 0 , 02 ( 200 − 600 ) = − 8 ( k g . m / s )

Áp dụng công thức

  Δ p = m . v 2 − m . v 1 = 0 , 02 ( 200 − 600 ) = − 8 ( k g . m / s )

+ Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

+ Độ biến thiên động lượng của viên đạn là:

Δ p = m . v 2 − m . v 1 = 0 , 02 200 − 600 = − 8 k g . m / s

Áp dụng công thức:

Δ p = F . Δ t ⇒ F = Δ p Δ t = − 8 10 − 3 = - 8000 N

 Chọn đáp án B

Câu 14.

a)Viên đạn dừng lại trước gỗ, công cản của nó:

   \(A=-F\cdot s=\dfrac{1}{2}mv^2_2-\dfrac{1}{2}mv_1^2=-\dfrac{1}{2}mv^2_1\)

   \(\Rightarrow F=\dfrac{mv^2_1}{2s}=\dfrac{0,04\cdot150^2}{2\cdot0,03}=15000N\)

b)Khi viên đạn xuyên qua tấm gỗ, độ biến thiên thế năng:

\(A'_c=-F_c'\cdot s=\dfrac{1}{2}mv_2'^2-\dfrac{1}{2}mv_1^2\)

\(\Rightarrow-15000\cdot0,01=\dfrac{1}{2}\cdot0,04\cdot v'^2_2-\dfrac{1}{2}\cdot0,04\cdot150^2\)

\(\Rightarrow v_2'=50\sqrt{6}\)m/s

Câu 18.

Cơ năng ban đầu: 

\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+m\cdot10\cdot20=200m\left(J\right)\)

a)Cơ năng tai nơi vật chạm đất:  \(W_1=\dfrac{1}{2}mv^2\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)

\(\Rightarrow200m=\dfrac{1}{2}mv^2\Rightarrow v=20\)m/s

b)Cơ năng vật tại nơi cách đất 10m là:

\(W_2=\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz'=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v_1^2+m\cdot10\cdot10\left(J\right)\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)

\(\Rightarrow200m=\dfrac{1}{2}mv_1^2+m\cdot10\cdot10\)

\(\Rightarrow200=\dfrac{1}{2}v_1^2+100\Rightarrow v_1=10\sqrt{2}\)m/s

c)Cơ năng tại nơi \(W_đ=W_t\):

\(W_3=W_đ+W_t=2W_đ=2\cdot\dfrac{1}{2}mv_2^2=mv_2^2\left(J\right)\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W_3\)

\(\Rightarrow200m=mv_2^2\Rightarrow v_2=10\sqrt{2}\)m/s

a) Ta có: \(v_2=0m/s\)

Gọi vận tốc sau va chạm là: \(v\)

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

\(m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)v\)

\(\Leftrightarrow m_1v_1=\left(m_1+m_2\right)v\)

\(\Leftrightarrow v=\dfrac{m_1v_1}{m_1+m_2}=\dfrac{0,12.580}{0,12+45}\approx1,45m/s\)

b) Ta có: \(v_2=1,2m/s\)

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

\(m_1v_1+m_2.v_2=\left(m_1+m_2\right)v\)

\(\Leftrightarrow v=\dfrac{m_1v_1+m_2.v_2}{m_1+m_2}\)

\(\Leftrightarrow v=\dfrac{0,12.580+45.1,2}{0,12+45}\approx2,74m/s\)

c) Ta có: \(v_2=1,5m/s\)

Do bao cát chuyển động ngược chiều, áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

\(m_1v_1-m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)v\)

\(\Leftrightarrow v=\dfrac{m_1v_1-m_2v_2}{m_1+m_2}\)

\(\Leftrightarrow v=\dfrac{0,12.580-45.1,5}{0,12+45}\approx0,05m/s\)