Quan sát Hình 19.4 mô tả về hai trường hợp va chạm và nhận xét những tính chất của va chạm:
a) Va chạm giữa hai viên bi da.
b) Va chạm giữa viên đạn và khối gỗ (viên đạn bị mắc lại trong khối gỗ sau khi va chạm).
3. Quan sát Hình 19.4 mô tả về hai trường hợp va chạm và nhận xét những tính chất của va chạm:
a) Va chạm giữa hai viên bi da.
b) Va chạm giữa viên đạn và khối gỗ (viên đạn bị mắc lại trong khối gỗ sau khi va chạm).
a) Một viên bi da đang đứng yên, một viên khác đi tới và va chạm vào viên dang đứng yên, sau va chạm, hai viên chuyển động theo hai hướng khác nhau và khác với hướng ban đầu của viên bi da di chuyển.
=> Va chạm của hai viên bi da là va chạm đàn hồi (sau va chạm, vật lấy lại hình dạng ban đầu và tiếp tục chuyển động tách rời nhau).
b) Ban đầu miếng gỗ đang đứng yên, viên đạn bay tới, mắc vào miếng gỗ, sau va chạm hai vật chuyển động theo hướng ban đầu của viên đạn
=> Va chạm của viên đạn vào miếng gỗ là va chạm mềm ( sau va chạm, hai vật dính vào nhau và chuyển động theo chiều ban đầu).
Một viên đạn khối lượng m = 10 g được bắn theo phương ngang với vận tốc vào một khối gỗ khối lượng M = 10 kg đặt trên mặt sàn. Ngay sau va chạm viên đạn găm vào, khối gỗ chuyển động được một đoạn thì dừng lại. Biết hệ số ma sát của khối gỗ và sàn là bỏ qua chuyển động của viên đạn trong khối gỗ. Cho .
a) Hỏi vận tốc của viên đạn và khối gỗ ngay sau va chạm?
b) Khoảng cách khối gỗ di chuyển được trước khi dừng lại?
Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau. Viên bi một có khối lượng 4kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8 kg đang chuyển động với vận tốc . Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc.
a. Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên. Tính vận tốc viên bi hai trước va chạm?
b. Giả sử sau va chạm, bi 2 đứng yên còn bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc v1’ = 3 m/s. Tính vận tốc viên bi 2 trước va chạm?
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm
Theo định luật bảo toàn động lượng
m 1 . v → 1 + m 2 . v → 2 = m 1 . v → 1 ' + m 2 . v → 2 '
a. Sau va chạm hai viên bi đứng yên nên
v 1 ' = v 2 ' = 0 ( m / s )
Chiếu lên chiều dương ta có
m 1 . v 1 − m 2 . v 2 = 0 ⇒ v 2 = m 1 . v 1 m 2 = 4.4 8 = 2 ( m / s )
b. Sau va chạm viên bi hai đứng yên viên bi một chuyển động ngược chiều với vận tốc 3 m/s ta có:
Chiếu lên chiều dương
m 1 . v 1 − m 2 . v 2 = − m 1 . v 1 / + 0 ⇒ v 2 = m 1 . v 1 + m 1 . v 1 / m 2 ⇒ v 2 = 4.4 + 4.3 8 = 3 , 5 ( m / s )
Hai viên bi có khối lượng m 1 = 4 k g và m 2 = 6 k g lần lượt chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một quỹ đạo thẳng và va chạm vào nhau. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Vận tốc của bi 1 là 3,2m/s.
a/ Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên. Xác định vận tốc viên bi 2 trước va chạm.
b/ Giả sử sau va chạm, bi 2 đứng yên còn bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc 3m/s. Tính vận tốc viên bi 2 trước va chạm.
Sử dụng định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho va chạm giữa hai vật, ta thu được kết quả sau:
a/ v 2 = m 1 v 1 m 2 = 4.3 , 2 6 = 2 , 13 m / s
b/ v = m 1 ( v 1 + v 1 / ) m 2 = 4 ( 3 , 2 + 3 ) 6 = 4 , 13 m / s
Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau. Viên bi một có khối lượng 4kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8kg đang chuyển động với vận tốc v2. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên. Tính vận tốc viên bi hai trước va chạm?
A. 4m /s
B. 2 m/s
C. 6 m/s
D. 5 m/s
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm.
Theo định luật bảo toàn động lượng
m 1 . v → 1 + m 2 v 2 → = m 1 . v → 1 / + m 2 v → 2 /
Sau va chạm hai viên bị đứng yên nên:
v 1 / = v 2 / = 0 m / s
Chiếu lên chiều dương ta có:
m 1 v 1 − m 2 v 2 = 0 ⇒ v 2 = m 1 v 1 m 2 = 4.4 8 = 2 m / s
Chọn đáp án B
Một viên đạn khối lượng m bắn đi theo phương ngang với vận tốc vo va chạm mềm với khối gỗ khối lượng M treo đầu sợi dây nhẹ cân bằng thẳng đứng, bỏ qua lực cản của không khí. Sau va chạm độ biến thiên cơ năng của hệ (đạn + khối gỗ) có biểu thức:
Đáp án C
- Chọn mốc thế năng là vị trí va chạm
- Xét thời điểm ngay khi va chạm mềm giữa viên đạn và bao cát là hệ kín
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng của hệ.
Từ (1) và (2) ta thấy trong quá trình va chạm mềm cơ năng của hệ bị giảm. Phần cơ năng năng giảm này đã chuyển hóa thành nhiệt năng. Nói cách khác ta có công thức nhiệt tỏa ra trong va chạm:
Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau. Viên bi một có khối lượng 4kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8kg đang chuyển động với vận tốc v2. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Giả sử sau va chạm, viên bi 2 đứng yên còn viên bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc v ' = 3 m / s . Tính vận tốc viên bi 2 trước va chạm?
A. 4m /s
B. 2 m/s
C. 6 m/s
D. 3,5 m/s
+ Sau va chạm viên bi hai đứng yên viên bi một chuyển động ngược chiều với vận tốc 3 m/s ta có
Chiếu lên chiều dương:
m 1 v 1 − m 2 v 2 = − m 1 v 1 / + 0 ⇒ v 2 = m 1 . v 1 + m 1 v 1 / m 2 ⇒ v 2 = 4.4 + 4.3 8 = 3 , 5 m / s
Chọn đáp án D
Một viên bi thứ nhất có khối lượng m 1 = 200 g chuyển động với vận tốc v 1 = 4 m / s đến va chạm với viên bi thứ hai có khối lượng m 2 đang đứng yên. Coi va chạm giữa hai viên bi là hoàn toàn mềm. Cả hai viên bi đều ở trên mặt sàn nằm ngang, không ma sát. Vận tốc của cả hai viên bi sau va chạm bằng 2 m/s. Khối lượng của viên bi thứ hai là:
A. 400g
B. 200g
C. 250g
D. 500g
Lời giải
Sau va chạm 2 viên bị 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 hai viên bi
Gọi v 1 , v 2 , V lần lượt là vận tốc của viên bi thứ nhất, viên bi thứ hai và của 2 viên bi 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 ⇔ 2 = 0 , 2.4 + m 2 .0 0 , 2 + m 2 ⇔ m 2 = 0 , 2 k g = 200 g
Đáp án: B
Một viên bi có khối lượng 500g đang chuyển động không ma sát với vận tốc 4m/s trên mặt phẳng nằm ngang thì va chạm vào viên bi thứ hai có khối lượng 300g đang đứng yên. Sau va chạm, hai viên bi dính làm một. Tìm vận tốc của hai viên bi sau va chạm.
Ta thấy : \(\left\{{}\begin{matrix}\Sigma\overrightarrow{P_t}=m_1.\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=0,5\overrightarrow{v_1}+0,3\overrightarrow{v_2}\\\Sigma\overrightarrow{P_s}=\left(m_1+m_2\right)\overrightarrow{v}=0,8\overrightarrow{v}\end{matrix}\right.\)
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta được :
\(0,8\overrightarrow{v}=0,5\overrightarrow{v_1}+0,3\overrightarrow{v_2}\)
Mà \(v,v_1,v_2\) cùng hướng .
\(\Rightarrow0,5v_1+0,3v_2=0,8v\)
\(\Rightarrow v=\dfrac{0,5v_1+0,3v_2}{0,8}=\dfrac{0,5.4+0,3.0}{0,8}=2,5\left(m/s\right)\)
Vậy ...
p=p′m1v1=(m1+m2)vv=m1.v1\m1+m1=0,5.4\0,5+0,3=2,5m/s