Question

Một búa máy có khối lượng m₁ = 1000kg rơi từ độ cao 3,2m vào một cái cọc có khối lượng m₂ = 100kg. Va chạm là mềm. Lấy g = 10m/s². Tính

a. Vận tốc của búa và cọc sau va chạm.

b. Tỉ số (tính ra phần trăm) giữa nhiệt tỏa ra và động năng của búa.

Answer 1

a. Vận tốc của búa trước khi va chạm vào cọc: 

v 1 2 = 2 g h ⇒ v 1 = 2 g h = 8 m / s

Gọi v₂ là vận tốc của búa và cọc ngay sau khi va chạm.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng

m 1 v 1 = ( m 1 + m 2 ) v 2 v 2 = m 1 m 1 + m 2 . v 1 = 1000 1000 + 100 .8 = 7 , 3 m / s

 b. Va chạm mềm nên động năng của hệ không được bảo toàn. Phần động năng biến thành nhiệt là: 

Q = W d 1 − W d 2 = 1 2 m 1 v 1 2 − 1 2 ( m 1 + m 2 ) v 2 2 = 32.000 − 29.310 = 2690 J

Tỉ số giữa nhiệt tỏa ra và động năng của búa

Q W 1 = 2690 32000 .100 % = 8 , 4 %