Question

Trong không trung, một con chim đại bàng nặng 1,8 kg bay đến bắt một con chim bồ câu nặng 0,65 kg đang bay cùng chiều với tốc độ 7 m/s. Biết tốc độ của chim đại bàng ngay trước khi bắt được bồ câu là 18 m/s (Hình 19P.1). Hãy tính tốc độ của chúng ngay sau khi đại bàng bắt được bồ câu.

Answer 1

Gọi:

+ Khối lượng, vận tốc trước và sau va chạm của chim đại bàng lần lượt là m₁ , v₁ , v’₁

+ Khối lượng, vận tốc trước và sau va chạm của chim bồ câu lần lượt là m₂ , v₂ , v’₂

Do va chạm của chim đại bàng và chim bồ câu là va chạm mềm nên ta có v’₁ = v’₂ = v’

Ta có: m₁ = 1,8 kg; m₂ = 0,65 kg; v₁ = 18 m/s; v₂ = 7 m/s

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của chim đại bàng.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:

\(\begin{array}{l}\sum {\overrightarrow {{p_{tr}}}  = \sum {{{\overrightarrow p }_s}} } \\ \Leftrightarrow {m_1}.\overrightarrow {{v_1}}  + {m_2}.\overrightarrow {{v_2}}  = ({m_1} + {m_2}).\overrightarrow {v'} \end{array}\)

Chiếu lên chiều dương, ta có:

\(\begin{array}{l}{m_1}.{v_1} + {m_2}.{v_2} = ({m_1} + {m_2}).v'\\ \Rightarrow v' = \frac{{{m_1}.{v_1} + {m_2}.{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{{1,8.18 + 0,65.7}}{{1,8 + 0,65}} \approx 15,08(m/s)\end{array}\)

Vậy tốc độ của chúng ngay sau khi chim đại bàng bắt được bồ câu là 15,08 m/s.