Một hòn bi khối lượng 5kg đang chuyển động với vận tốc 15m/s đến va chạm vào hòn bi khác có khối lượng 20kg đang đứng yên. Sau va chạm hai viên bi gắn vào nhau và chuyến động cùng vần tốc.
a) Xác định độ lớn vận tốc của hai viên bi sau va chạm?
b) Tính phần động năng đã chuyển hóa thành dạng năng lượng khác trong va chạm trên.
a, Động lượng của hệ trước va chạm:
`p_1 = m_1v_1 + m_2v_2 = 5 . 15 + 20 . 0 = 75 (kg . m//s)`
Động lượng của hệ sau va chạm:
`p_2 = (m_1 + m_2)v = (5 + 20)v = 25v (kg . m//s)`
Định luật bảo toàn động lượng:
`p_1 = p_2`
`<=> 75 = 25v`
`<=> v = 3 (m//s)`
b, Phần động năng đã chuyển hoá thành năng lượng khác có giá trị bằng hiệu giữa động năng trước và sau khi va chạm của hệ.
`W_(đ(hp)) = (1/2m_1v_1^2 + 1/2m_2v_2^2) - (1/2(m_1 + m_2)v^2)`
`= (1/2 . 5 . 15^2 + 1/2 . 20 . 0^2) - (1/2(5 + 20) . 3^2)`
`= 450 (J)`
Đáp án:
$a)$ `v = 3` $(m/s)$
$b)$ `DeltaW_đ = 450 (J)`
Giải thích các bước giải:
`m_1 = 5 (kg)`
`m_2 = 20 (kg)`
$v_1 = 15 (m/s)$
$a)$
Vận tốc của hai viên bi sau va chạm là `vecv`.
Bảo toàn động lượng:
`m_1 vecv_1 = (m_1 + m_2) vecv`
`=> m_1 v_1 = (m_1 + m_2) v`
`=> v = [m_1 v_1]/[m_1 + m_2] = [5.15]/[5 + 20] = 3` $(m/s)$
$b)$
Động năng của hệ trước và ngay sau khi va chạm lần lượt là:
`W_đ = 1/2 m_1 v_1^2 = 1/2 .5.15^2 = 562,5 (J)`
`W_đ' = 1/2 (m_1 + m_2) v^2 = 1/2 (5 + 20).3^2 = 112,5 (J)`
Phần động năng đã chuyển hóa thành dạng năng lượng khác trong va chạm trên là:
`DeltaW_đ = W_đ - W_đ' = 562,5 - 112,5 = 450 (J)`
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 10 - Năm đầu tiên ở cấp trung học phổ thông, chúng ta sẽ có nhiều bạn bè mới đến từ những nơi khác nhau. Ngôi trường mới, xa nhà hơn, mở ra một thế giới mới với nhiều điều thú vị. Hãy mở lòng đón nhận và tận hưởng những trải nghiệm mới!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK