8 ví dụ về va chạm đàn hồi hoàn toàn
1. Quả cầu A và quả cầu B, mỗi quả có khối lượng 200 gam, va chạm hoàn toàn đàn hồi. Nếu trước khi va chạm, quả cầu A đang chuyển động với vận tốc 10 m/s và quả cầu B đứng yên, thì vận tốc của quả cầu A và quả cầu B sau va chạm là...
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng của quả cầu A (m)A) = 200 gam = 0,2 kg
Khối lượng của quả cầu B (m)B) = 200 gam = 0,2 kg
Tốc độ của quả bóng A trước khi va chạm (v)A) = 10 m/s
Tốc độ của quả bóng B trước khi va chạm (v)B) = 0
Yêu cầu : tốc độ của quả bóng A (v)A') và bóng B (vB') sau vụ va chạm
Jawab :
Trên va chạm đàn hồi hoàn hảonếu trước khi va chạm, vật thể B vẫn còn (vB = 0) thì sau va chạm, vật thể A vẫn ở trạng thái (vA' = 0) và vật thể B di chuyển với kelajuan tốc độ này bằng với tốc độ của vật A trước khi va chạm (v).B' = vA).
vA' = vB = 0
vB' = vA = 10 m / s
2. Hai viên bi A và B có cùng khối lượng, chuyển động về phía nhau và va chạm đàn hồi. Trước khi va chạm, viên bi A chuyển động với tốc độ 8 m/s và viên bi B chuyển động với tốc độ 10 m/s. kecepatan với vận tốc 12 m/s. Độ lớn và hướng vận tốc của viên bi A và viên bi B sau va chạm là…
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng đá cẩm thạch A (m³)A) = m
Khối lượng đá cẩm thạch B (m)B) = m
Tốc độ của viên bi A trước khi va chạm (v)A) = -8 m/s
Tốc độ của viên bi B trước khi va chạm (v)B) = 12 m/s
Tốc độ của hai viên bi được đánh dấu dương và âm, cho thấy hướng chuyển động hoặc hướng tốc độ của hai vật thể là ngược nhau.
Yêu cầu : độ lớn và hướng của vận tốc viên bi A (v)A') và đá cẩm thạch B (vB') sau vụ va chạm
Jawab :
Trong một va chạm hoàn toàn đàn hồi, nếu khối lượng của hai vật va chạm bằng nhau, thì tốc độ của vật A sau va chạm (v)A') = tốc độ của vật B trước khi va chạm (vB) và tốc độ của vật B sau va chạm (vB') = tốc độ của vật A trước khi va chạm (vA).
Vậy còn hướng chuyển động hay hướng vận tốc của các vật thể thì sao? Nếu trước va chạm, vật A chuyển động sang phải và vật B chuyển động sang trái, thì sau va chạm, vật A chuyển động sang trái (v = 0)?A' = – vB) và vật thể B di chuyển sang phải (vB' = vA).
Cả hai viên bi đều có cùng khối lượng và va chạm hoàn toàn đàn hồi, do đó vận tốc của hai viên bi thay đổi cho nhau.
vA' = -vB = -12m / s
vB' = vA = 8 m / s
Các dấu cộng và âm cho thấy rằng sau va chạm, hướng vận tốc của viên bi A ngược với hướng vận tốc của viên bi B.
3. Vật A có khối lượng 2 kg và vật B có khối lượng 4 kg đang chuyển động về phía nhau, với vận tốc của vật A là 10 m/s và vận tốc của vật B là 20 m/s. Nếu hai vật va chạm hoàn toàn đàn hồi, thì vận tốc của vật A và vật B sau va chạm là…
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng của vật A (m)A) = 2kg
Khối lượng của vật thể B (m)B) = 4kg
Tốc độ của vật A trước khi va chạm (v)A) = 10 m/s
Tốc độ của vật B trước khi va chạm (v)B) = 20 m/s
Yêu cầu : tốc độ của vật thể A (v)A') và vật thể B (vB') sau vụ va chạm
Jawab :
Nếu hai vật va chạm đàn hồi có khối lượng khác nhau và cả hai vật chuyển động về phía nhau với một vận tốc nhất định, thì vận tốc của hai vật sau va chạm được tính bằng phương trình sau:
Tốc độ của vật A sau va chạm là:
Sau khi va chạm, hai vật thể di chuyển ra xa nhau.
4. Một vật có khối lượng 100 gam chuyển động với vận tốc 20 m/s va chạm với một bức tường theo kiểu đàn hồi hoàn toàn. Độ lớn và hướng vận tốc của vật sau va chạm là...
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng của vật thể (m)A) = 100 gam = 0,1 kg
Khối lượng tường (m)B) = vô hạn (bức tường được coi là có khối lượng vô hạn)
Tốc độ của vật thể trước khi va chạm (v)A) = 20 m/s
Tốc độ của bức tường trước khi va chạm (v)B) = 0
Yêu cầu : độ lớn và hướng vận tốc của vật thể sau va chạm
Jawab :
Nếu vB = 0, mA rất nhỏ và m2 rất lớn, sau đó bằng cách giải phương trình trên, ta được vA' = -vA và v2' = 0. Dấu dương và dấu âm biểu thị hướng chuyển động ngược nhau của vật thể.
Vậy vận tốc của vật sau va chạm là (v)AVận tốc ban đầu của vật là -20 m/s và độ lớn vận tốc của tường sau va chạm là 0. Hướng vận tốc của vật sau va chạm ngược với hướng vận tốc của vật trước va chạm. Nếu trước va chạm vật chuyển động sang phải thì sau va chạm vật chuyển động sang trái, hoặc nếu trước va chạm vật chuyển động sang trái thì sau va chạm vật chuyển động sang phải.
5. Vật A và vật B di chuyển về phía nhau. Nếu mA = tôiB trongA = 4 m/s, vB Với vận tốc ban đầu là 3 m/s và mặt sàn trơn trượt, vận tốc của A và B sau va chạm hoàn toàn đàn hồi là bao nhiêu?
A. 3 m/s sang trái và 4 m/s sang phải
B. 3 m/s sang phải và 4 m/s sang phải
C. 3 m/s sang trái và 4 m/s sang trái
D. 3 m/s sang trái và 3 m/s sang phải
E. 4 m/s sang trái và 4 m/s sang phải
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
vA = 4 m/s, vB = 3 m / s
Yêu cầu :
vA' và vB' ?
Jawab :
Trên va chạm đàn hồi hoàn hảoNếu khối lượng của cả hai vật bằng nhau, thì khi va chạm, hai vật sẽ trao đổi vận tốc cho nhau. Vì vậy,
vA' = 3 m/s và vB' = 4 m/s
Nếu trước khi va chạm, vật A chuyển động sang trái, thì sau khi va chạm, vật A chuyển động sang phải. Tương tự, nếu trước khi va chạm vật B chuyển động sang phải thì sau khi va chạm vật B chuyển động sang trái. Trước và sau va chạm, hai vật chuyển động theo hướng ngược nhau.
Đáp án đúng là A.
6.mA = 2 kg và mB = 1 kg chuyển động về phía nhau với vận tốc vA = 2 m/s và vB = 3 m/s. Cả hai quả bóng va chạm hoàn toàn đàn hồi. Tốc độ của quả bóng A ngay sau va chạm là bao nhiêu?
A. 1/2 m/s
B. 2/3 m/s
C. 1 m/s
D. 3/2 m/s
E. 2 m/s
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
mA = 2 kg, mB = 1 kg, vA = 2 m/s, vB = 3 m / s
Yêu cầu :
vA' ?
Jawab :
Nếu các đối tượng tương hỗ va chạm đàn hồi hoàn hảo Vì chúng có khối lượng khác nhau nên hai vật thể không trao đổi tốc độ với nhau.
Tốc độ của mỗi vật thể sau va chạm được tính bằng công thức:
Đáp án đúng là B.
7. Quả bóng A chuyển động thẳng sang phải với vận tốc không đổi, ban đầu là 1 m/s và gia tốc là 1 m/s².2Sau 2 giây chuyển động, quả bóng A va chạm với quả bóng B đang đứng yên. Nếu va chạm là đàn hồi hoàn toàn và khối lượng của cả hai quả bóng bằng nhau, thì tốc độ của quả bóng A và B sau va chạm là...
A.vA` = 0 và vB` = 3 m/s
B. vA` = 2 m/s và vB` = 3 m/s
C. vA` = 3 m/s và vB` = 0 m/s
D. vA` = 3 m/s và vB` = 2 m/s
E. vA` = 4 m/s và vB` = 2 m/s
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
Dữ liệu chuyển động của quả bóng A:
vo = 1 m/s, a = 1 m/s2, t = 2 giây, vt =?
Dữ liệu va chạm:
vA = ? , vB = 0, mA = tôiB
Yêu cầu :
vA' và vB'
Jawab :
Tốc độ của quả bóng A ngay trước khi va chạm (v)A):
vt = vo + at = 1 + (1)(2) = 1 + 2 = 3 m/s
Vậy vA = 3 m / s
Khối lượng của cả hai quả bóng đều như nhau nên hai quả bóng trao đổi tốc độ với nhau.
vA' = 0 và vB' = 3 m/s
Trước khi va chạm, quả bóng A di chuyển sang phải; sau khi va chạm, quả bóng A đứng yên. Trước khi va chạm, quả bóng B đứng yên; sau khi va chạm, quả bóng B di chuyển sang phải.
Đáp án đúng là A.
8. Nếu hai viên bi giống hệt nhau chuyển động về phía nhau với cùng tốc độ trên một đường thẳng và va chạm, một viên bi sẽ giải phóng một phần năng lượng của nó và viên bi kia sẽ nhận được lượng năng lượng tương đương.
Sebab
Định luật bảo toàn năng lượng đảm bảo rằng tổng động năng của hai viên bi vẫn không thay đổi.
Cuộc thảo luận
Phát biểu trên đúng nếu va chạm là va chạm đàn hồi hoàn toàn.
Nguồn câu hỏi:
Các câu hỏi Vật lý cho kỳ thi quốc gia dành cho học sinh trung học phổ thông/trung học nghề
Câu hỏi Vật lý SBMPTN
