Question

Bài 1 : Một quả lựu đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s thì bị nổ và tách thành hai mảnh có trọng lượng 10 N và 15 N . Sau khi nổ mảnh to vẫn chuyển động theo phương ngang với vận tốc 25 m/s. Lấy \(g=10\) \(\text{​​}\text{​​}m\text{/s}^2\). Xác định vận tốc của mảnh nhỏ.

Bài 2 : Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 50 m/s ở độ cao 125 m thì nổ vỡ làm 2 mảnh có khối lượng lần lượt là 2 kg và 3 kg. Mảnh nhỏ bay thẳng đứng xuống dưới và chạm đất với vận tốc 100 m/s. Xác định độ lớn và hướng vận tốc của 2 mảnh ngay sau khi đạn nổ. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy \(g=10\) \(\text{​​}\text{​​}m\text{/s}^2\).

Answer 1

Bài 1 :

P1 =m₁g => m₁ = 1(kg)

P2 = m₂g => m2 =1,5(kg)

Trước khi nổ, hai mảnh của quả lựu đạn đều chuyển động với vận tốc v0, nên hệ vật có tổng động lượng : \(p_0=\left(m_1+m_2\right)v_0\)

Theo đl bảo toàn động lượng : \(p=p_0\Leftrightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)v_0\)

=> \(v_1=\frac{\left(m_1+m_2\right)v_0-m_2v_2}{m_1}=\frac{\left(1+1,5\right).10-1,5.25}{1}=-12,5\left(m/s\right)\)

=> vận tốc v₁ của mảnh nhỏ ngược hướng với vận tốc ban đầu v0 của quả lựu đạn.

Answer 2

Bài2;

Vận tốc mảnh nhỏ trước khi nổ là :

v₀²=\(v_1^2=2gh\)

=> v1 = \(\sqrt{v_0^2-2gh}=\sqrt{100^2-2.10.125}=50\sqrt{3}\left(m/s\right)\)

Theo định luật bảo toàn động lượng :

\(\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}\)

p = mv = 5.50 =250(kg.m/s)

\(\left\{{}\begin{matrix}p_1=m_1v_1=2.50\sqrt{3}=100\sqrt{3}\left(kg.m/s\right)\\p_2=m_2v_2=3.v_2\left(kg.m/s\right)\end{matrix}\right.\)

+ Vì \(\overrightarrow{v_1}\perp\overrightarrow{v_2}\rightarrow\overrightarrow{p_1}\perp\overrightarrow{p_2}\)

=> p2 = \(\sqrt{p_1^2+p^2}=\sqrt{\left(100\sqrt{3}\right)^2+250^2}=50\sqrt{37}\left(kg.m/s\right)\)

=> v2= \(\frac{p_2}{m_2}=\frac{50\sqrt{37}}{3}\approx101,4m/s+sin\alpha=\frac{p_1}{p_2}=\frac{100\sqrt{3}}{50\sqrt{3}}\)

=> \(\alpha=34,72^o\)