Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn được bắn vào một khúc gỗ lớn treo lơ lửng bằng dây nhẹ, không dãn. sau khi va chạm, viên đanj ghim vào trong khúc gỗ. sau đó, toàn bộ hệ khối gỗ và viên đạn chuyển động như một con lắc lên độ cao h ( xem hình). Xét viên đạn có khối lượng m=5g, khối gỗ có khối lượng m=1kg và h=5cm lấy g=9,8m/s^2. Bỏ qua sức cản của không khí
a) Tính vận tốc của hệ sau khi viên đạn ghim vào khối gỗ
b) Tính tốc độ ban đầu của viên đạn
Đáp án:
$a)$ `v ≈ 0,99` $(m/s)$
$b) v_0 ≈ 199 (m/s)$
Giải thích các bước giải:
`m_1 = 5 (g)`
`m_2 = 1 (kg) = 1000 (g)`
`h = 5 (cm) = 0,05 (m)`
$a)$
Gọi vận tốc của hệ ngay sau khi viên đạn ghim vào gỗ là `vecv` $(m/s)$.
Áp dụng định lí động năng từ khi viên đạn ghim vào gỗ cho đến khi hệ đạt độ cao cực đại:
`0 - 1/2 (m_1 + m_2)v^2 = A_P = - (m_1 + m_2)gh`
`<=> v = \sqrt[2gh] = \sqrt[2.9,8.0,05] = [7\sqrt[2]]/10 ≈ 0,99`$(m/s)$
$b)$
Gọi vận tốc ban đầu của viên đạn là `vecv_0` $(m/s)$
Áp dụng bảo toàn động lượng:
`m_1 vecv_0 = (m_1 + m_2) vecv`
`<=> vecv_0 = [(m_1 + m_2) vecv]/m_1`
`=> v_0 = [(m_1 + m_2) v]/m_1 = [(5 + 1000). 0,99]/5 ≈ 199` $(m/s)$
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