Một hệ gồm hai vật có khối lượng lần lượt là m1 và m2, chuyển động với vận tốc có độ lớn lần lượt là v1 và v2 hướng vào nhau. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản của không khí. Viết biểu thức của định luật bảo toàn động lượng cho hệ này.
Tại cùng một vị trí, hai vật có khối lượng m 1 = 50 g, m 2 = 150 g rơi tự do xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Vận tốc ngay trước khi chạm đất của vật m 1 và vật m 2 lần lượt là v 1 và v 2 . Chọn hệ thức đúng.
A. v 2 = v 1
B. v 2 = 3 v 1
C. v 2 = 9 v 1
D. v 2 = 3 v 1
Đáp án A
Vận tốc ngay trước khi chạm đất v = 2 g h ⇒ không phụ thuộc vào khối lượng của vật
Hai vật có khối lượng m1 = 2 kg và m2 = 3 kg, chuyển động với tốc độ lần lượt là v1 = 3 m/s và v2 = 4 m/s, véc tơ vận tốc của hai vật tạo với nhau một góc 45°. Độ lớn động lượng của hệ hai vật bằng?
Ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}\overrightarrow{P_1}=m_1\overrightarrow{v_1}=2\overrightarrow{v_1}\\\overrightarrow{P_2}=m_2\overrightarrow{v_2}=3\overrightarrow{v_2}\end{matrix}\right.\)
Có : \(P=\sqrt{P_1^2+P_2^2+2P_1P_2Cos\left(\overrightarrow{P_1};\overrightarrow{P_2}\right)}\)
Lại có : Vecto P1 và P2 cùng phương với v1 và v2
Và \(\overrightarrow{v_1}.\overrightarrow{v_2}=v_1.v_2.cos\left(\overrightarrow{v1};\overrightarrow{v2}\right)\)
=> \(\left(\overrightarrow{P1};\overrightarrow{P2}\right)=45^o\)
\(\Rightarrow P=\sqrt{4v_1^2+9v^2_2+2.2.3\overrightarrow{v_1}\overrightarrow{v_2}.Cos45}=6\sqrt{7}\left(\dfrac{Kg.m}{s}\right)\)
Hai vật có khối lượng m1 = 2kg và m2 = 3kg chuyển động với các vận tốc lần lượt là v1 = 4m/s và v2 = 8m/s. Tìm tổng động lượng (phương, chiều, độ lớn) của hệ trong các trường hợp:
a) v 1 → và v 2 → cùng hướng.
b) v 1 → và v 2 → cùng phương, ngược chiều.
c) v 1 → vuông góc với v 2 →
Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 2kg được nối với nhau bằng một sợi dây 1 và được đặt trên mặt bàn nằm ngang. Dùng một sợi dây 2 vắt qua một ròng rọc, một đầu dây buộc vào m2 và đầu kia buộc vào một vật thứ ba có khối M3 = 3 kg (xem hình vẽ). Độ lớn lực ma sát giữa m2 và mặt bàn là Fc = 9 N, còn lại ma sát không đáng kể, bỏ qua khối lượng của ròng rọc và khối lượng của các sợi dây. Lấy g = 10 m/s2. Khi hệ bắt đầu chuyển động, độ lớn lực căng dây 1 và 2 lần lượt là T1 và T2. Giá trị của (T1 + T2) bằng:
A. 15 N.
B. 22 N.
C. 20 N.
D. 23 N.
Chọn D.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động:
Xét hệ (m1 + m2 + m3) thì hai ngoại lực P3 và Fc làm cho hệ chuyển động với cùng một gia tốc có độ lớn:
Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 2kg được nối với nhau bằng một sợi dây 1 và được đặt trên mặt bàn nằm ngang. Dùng một sợi dây 2 vắt qua một ròng rọc, một đầu dây buộc vào m2 và đầu kia buộc vào một vật thứ ba có khối M3 = 3 kg (xem hình vẽ). Độ lớn lực ma sát giữa m2 và mặt bàn là Fc = 9 N, còn lại ma sát không đáng kể, bỏ qua khối lượng của ròng rọc và khối lượng của các sợi dây. Lấy g=10 m / s 2 . Khi hệ bắt đầu chuyển động, độ lớn lực căng dây 1 và 2 lần lượt là T1 và T2. Giá trị của (T1 + T2) bằng:
A. 15 N.
B. 22 N.
C. 20 N.
D. 23 N.
Hai vật nặng có khối lượng lần lượt là m 1 = 2 kg và m 2 = 1 kg được móc vào hai đầu của một sợi dây vắt ngang qua một ròng rọc : vật m 1 treo thẳng đứng, vật m 2 nằm trên mặt phẳng nghiêng một góc α = 30 ° như hình IV.2. Ban đầu hệ vật được giữ đứng yên, sau đó thả nhẹ cho hệ vật chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản, khối lượng của ròng rọc và dây treo. Lấy g ≈ 10 m/ s 2 . Xác định động năng của hệ vật khi vật m 1 đi xuống phía dưới được một đoạn 50 cm.
Hệ hai vật m 1 và m 2 chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trọng lực, nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Vật m 1 , có trọng lượng P 1 = m 1 g ≈ 20 N và vật m2 có trọng lượng P 2 = m 2 g ≈ 1.10 = 10 N. Vì sợi dây nối hai vật này không dãn và P 1 > P 2 , nên vật m 1 chuyển động, thẳng đứng đi xuống và vật m 2 bị kéo trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng với cùng đoạn đường đi và vận tốc. Như vậy, khi vật m 1 đi xuống một đoạn h thì thế năng của nó giảm một lượng W t 1 = m 1 gh, đồng thời vật m 2 cũng trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng một đoạn h nên độ cao của nó tăng thêm một lượng hsinα và thế năng cũng tăng một lượng W t 2 = m 2 gh.
Theo định luật bảo toàn cơ năng, độ tăng động năng của hệ vật chuyển động trong trọng trường bằng độ giảm thế năng của hệ vật đó, tức là :
∆ W đ = - ∆ W t
⇒ 1/2( m 1 + m 2 ) v 2 = m 1 gh - m 2 gh.sin α
Suy ra W đ = 1/2( m 1 + m 2 ) v 2 = gh( m 1 - m 2 sin 30 ° )
Thay số, ta tìm được động năng của hệ vật khi vật m 1 đi xuống phía dưới một đoạn h = 50 cm :
W đ = 10.50. 10 - 2 .(2 - 1.0,5) = 7,5 J
Xét hai vật được coi là hai chất điểm có khối lượng m1 và m2 chuyển động trên một đường thẳng nằm ngang không ma sát đến va chạm với nhau. Gọi v → 1 , v → 1 / , v → 2 , v → 2 / là vecto vận tốc của các vật trước và sau va chạm, v → 1 , v → 1 / , v → 2 , v → 2 / là các giá trị đại số của chúng. Chứng minh rằng v 1 / , v 2 / xác định bằng các biểu thức: v 1 / = ( m 1 − m 2 ) v 1 + 2 m 2 v 2 m 1 + m 2 ; v 2 / = ( m 2 − m 1 ) v 2 + 2 m 1 v 1 m 1 + m 2
Theo tính chất của và chạm thì: v → 1 ≠ v → 1 / , v → 2 ≠ v → 2 /
Theo phương ngang động lượng của hệ được bảo toàn nên ta có:
m 1 v 1 / + m 2 v 2 / = m 1 v 1 + m 2 v 2 (1)
Động năng của hệ được bảo toàn:
m 1 v 1 / 2 2 + m 2 v 2 / 2 2 = m 1 v 1 2 2 + m 2 v 2 2 2 (2)
Từ (1) ⇒ m 1 ( v 1 − v 1 / ) = m 2 ( v 2 / − v 2 ) (3)
Từ (2) ⇒ m 1 ( v 1 2 − v 1 / 2 ) = m 2 ( v 2 / 2 − v 2 2 ) (4)
Chia (4) cho (3) vế theo vế ta được: v 1 + v 1 / = v 2 / + v 2 (5)
Từ (5) ⇒ v 2 / = v 1 + v 1 / − v 2 (6)
Thay (6) vào (3) ta được:
v 1 / = ( m 1 − m 2 ) v 1 + 2 m 2 v 2 m 1 + m 2 ; v 2 / = ( m 2 − m 1 ) v 2 + 2 m 1 v 1 m 1 + m 2
Một hệ gồm hai vật có khôi lượng m1=1kg và m2=2kg chuyển động thẳng đều với tốc độ lần lượt là 3m/s và 2m/s theo hai hướng hợp nhau góc anpha 60 độ. Độ lớn của động lượng có giá trị là
Độ lớn động lượng:
\(p=\sqrt{p_1^2+p_2^2+2p_1p_2cos60^0}\)
\(\Leftrightarrow p=\sqrt{\left(1\cdot3\right)^2+\left(2\cdot2\right)^2+2\cdot3\cdot1\cdot2\cdot2\cdot cos60^0}\)
\(\Leftrightarrow p=\sqrt{37}\left(kg\cdot\dfrac{m}{s}\right)\)
Cho một hệ gồm hai vật có khối lượng lần lượt là m1=2kg,m2=3kg với vận tốc lần lượt là v1=3m/s và v2=2m/s. Xác định động lượng của hệ trong trường hợp sau:
a.) Hai vật chuyển động cùng hướng.
b.) Hai vật chuyển động ngược hướng.
c.) Hai vật chuyển động theo hai hướng vuông góc với nhau.
d.) Hai vật chuyển động theo hai hướng hợp với nhau góc 120 độ
m1=1kg; v1=3m/s⇒p1=m1.v1=3kgm/s; \(\overrightarrow{p1}\) cùng hướng với \(\overrightarrow{v1}\)
m2=3kg ;v2=1m/s⇒p2=m2.v2=3kgm/s; \(\overrightarrow{p2}\) cùng hướng với \(\overrightarrow{v2}\)
a) \(\overrightarrow{v1}\) và \(\overrightarrow{v2}\) cùng hướng:
\(p=p1+p2=6kgm/s\) \(\overrightarrow{p}\) cùng hướng với \(\overrightarrow{v1}\) và \(\overrightarrow{v2}\)
p = p1 = p2 = 3kgm/s.
\(\overrightarrow{p}\) hợp với \(\overrightarrow{v1}\) và \(\overrightarrow{v2}\) một góc 60 độ