3 ví dụ về va chạm bán đàn hồi
1. Một vật có khối lượng 500 gram chuyển động với tốc độ 10 m/s và một vật có khối lượng 200 gram chuyển động với tốc độ 12 m/s. Hai vật chuyển động về phía nhau và va chạm. Nếu sau va chạm, tốc độ của vật 500 gram là 6 m/s, thì tốc độ của vật 200 gram là…
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng của vật thể 1 (m)1) = 500 gam = 0,5 kg
Khối lượng của vật thể 2 (m)2) = 200 gam = 0,2 kg
Vận tốc ban đầu của vật 1 (v)1) = -10 m/s
Vận tốc ban đầu của vật 2 (v)2) = 12 m/s
Vận tốc cuối cùng của vật thể 1 (v)1') = 6 m/s
v1 dấu âm và v2 Kết quả là dương vì hướng của hai vật thể ngược nhau.
Yêu cầu : tốc độ cuối cùng của vật thể 2 (v)2')
Jawab :
Trong va chạm đàn hồi không hoàn hảo, hay còn gọi là va chạm đàn hồi một phần, định luật bảo toàn động năng không áp dụng và chỉ định luật bảo toàn động lượng Yang berlaku.
m1 v1 +m2 v2 = tôi1 v1' + m2 v2'
(0,5)(-10) + (0,2)(12) = (0,5)(6) + (0,2)(v2')
-5 + 2,4 = 3 + 0,2 v2'
-2,6 = 3 + 0,2 v2'
-2,6 – 3 = 0,2 v2'
-5,6 = 0,2 v2'
v2' = -5,6 / 0,2
v2' = -28 m/s
Tốc độ của vật thể 2 sau va chạm (v)2') là 28 m/s.
v1' là tích cực và v2Dấu ' là âm vì sau va chạm, hướng chuyển động của hai vật ngược chiều nhau. Dấu âm và dương chỉ biểu thị rằng hai vật chuyển động theo hướng ngược nhau.
2. Hai vật có cùng khối lượng chuyển động thẳng về phía nhau, trong đó vận tốc của vật 1 là 6 m/s và vận tốc của vật 2 là 8 m/s. Nếu sau va chạm, vật 2 chuyển động sang trái với vận tốc 5 m/s, thì độ lớn và hướng của vận tốc vật 1 sau va chạm là...
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng của vật thể 1 (m)1) = m
Khối lượng của vật thể 2 (m)2) = m
Vận tốc ban đầu của vật 1 (v)1) = -6 m/s
Vận tốc ban đầu của vật 2 (v)2) = 8 m/s
Vận tốc cuối cùng của vật thể 2 (v)2') = 5 m/s
Yêu cầu : độ lớn và hướng vận tốc của vật 1 sau va chạm
Jawab :
Công thức của định luật bảo toàn động lượng :
m1 v1 +m2 v2 = tôi1 v1' + m2 v2'
mv1 + mv2 = MV1' + mv2'
m (v1 +v2) = m (v1' + v2')
Khối lượng của cả hai vật đều bằng nhau nên m được loại bỏ khỏi phương trình:
v1 +v2 = v1' + v2'
-6 + 8 = v1' + 5
2 – 5 = v1'
v1' = -3 m/s
Tốc độ của vật thể 1 sau va chạm (v)1') là 3 m/s. Dấu âm cho biết hướng chuyển động của vật 1 ngược với hướng chuyển động của vật 2. Nếu sau va chạm vật 2 chuyển động sang phải, thì vật 1 chuyển động sang trái. Tương tự, nếu trước va chạm vật 2 chuyển động sang trái, thì vật 1 chuyển động sang phải.
3. Quả cầu 1 có khối lượng 1 kg và quả cầu 2 có khối lượng 2 kg chuyển động cùng chiều và va chạm với nhau một phần đàn hồi. Trước khi va chạm, quả cầu 1 chuyển động với tốc độ 10 m/s và quả cầu 2 chuyển động với tốc độ 5 m/s. Hãy xác định tốc độ của quả cầu 1 sau va chạm nếu tốc độ của quả cầu 2 sau va chạm là 4 m/s.
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng quả bóng 1 (m)1) = 1kg
Khối lượng quả bóng 2 (m)2) = 2kg
Vận tốc ban đầu của quả bóng 1 (v)1) = 10 m/s
Vận tốc ban đầu của quả bóng 2 (v)2) = 5 m/s
Vận tốc cuối cùng của quả bóng 2 (v)2') = 4 m/s
Cả hai vật đều chuyển động cùng hướng nên vận tốc có cùng dấu (được chọn là dấu dương).
Yêu cầu : tốc độ cuối cùng của quả bóng 1 (v)1')
Jawab :
m1 v1 +m2 v2 = tôi1 v1' + m2 v2'
(1)(10) + (2)(5) = (1)(v1') + (2)(4)
10 + 10 = v1' + 8
20 – 8 = v1'
v1' = 12 m/s
Tốc độ của quả bóng 1 sau va chạm là 12 m/s.
