Viên bị A có khối lượng m chuyển động trên mặt bàn năm ngang với tốc độ 4 m/s va chạm trực diện với viên bị B có khối lượng mđang đứng yên. Coi va chạm là hoàn toàn đàn hồi (động năng của hệ bảo toàn). Biết ngay sau va chạm, hai viên bị chuyển động ngược hướng với nhau và tốc độ viên bị A gấp 2 lần tốc độ viên bị B. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản. Tỉ số $\frac{m1}{m2}$ bằng bao nhiêu? (Kết quả lấy đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân)
Đáp án:
\(\dfrac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \dfrac{1}{8}\)
Giải thích các bước giải:
Áp dụng bảo toàn động lượng:
\(\begin{array}{l}
{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = {m_1}{v_1}' + {m_2}{v_2}'\\
\Rightarrow {m_1}.4 = {m_1}.2{v_2}' - {m_2}{v_2}'\\
\Rightarrow 4{m_1} = {v_2}'\left( {2{m_1} - {m_2}} \right)\\
\Rightarrow {v_2}' = \dfrac{{4{m_1}}}{{2{m_1} - {m_2}}}\\
\Rightarrow {v_1}' = \dfrac{{8{m_1}}}{{2{m_1} - {m_2}}}
\end{array}\)
Áp dụng bảo toàn động năng:
\(\begin{array}{l}
\dfrac{1}{2}{m_1}v_1^2 = \dfrac{1}{2}{m_1}{\left( {{v_1}'} \right)^2} + \dfrac{1}{2}{m_2}{\left( {{v_2}'} \right)^2}\\
\Rightarrow {m_1}{.4^2} = {m_1}.{\left( {\dfrac{{8{m_1}}}{{2{m_1} - {m_2}}}} \right)^2} + {m_2}{\left( {\dfrac{{8{m_1}}}{{2{m_1} - {m_2}}}} \right)^2}\\
\Rightarrow 16 = \dfrac{{64m_1^2}}{{{{\left( {2{m_1} - {m_2}} \right)}^2}}} + \dfrac{{64{m_1}{m_2}}}{{{{\left( {2{m_1} - {m_2}} \right)}^2}}}\\
\Rightarrow 16\left( {4m_1^2 - 4{m_1}{m_2} + m_2^2} \right) = 64m_1^2 + 64{m_1}{m_2}\\
\Rightarrow 128{m_1}{m_2} - 16m_2^2 = 0\\
\Rightarrow {m_2} = 8{m_1} \Rightarrow \dfrac{{{m_1}}}{{{m_2}}} = \dfrac{1}{8}
\end{array}\)
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