Một khẩu pháo được gắn chặt vào xe và xe có thể di chuyển dọc theo đường ray nằm ngang như Hình 19.5

Bài 19.8 trang 67 SBT Vật lí 10: Một khẩu pháo được gắn chặt vào xe và xe có thể di chuyển dọc theo đường ray nằm ngang như Hình 19.5. Khẩu pháo bắn ra một viên đạn khối lượng 200 kg với tốc độ 125 m/s theo hướng hợp với phương ngang một góc 45⁰. Biết khối lượng của khẩu pháo và xe là 5 000 kg. Tính tốc độ giật lùi của khẩu pháo.

Trả lời

Gọi  $\overrightarrow{v_1};\overrightarrow{v_2}$ lần lượt là vận tốc của viên đạn và khẩu pháo (khẩu pháo + xe) ngay sau khi bắn; m₁, m₂ lần lượt là khối lượng của viên đạn và khẩu pháo (khẩu pháo + xe).

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ viên đạn + khẩu pháo ngay trước và sau khi bắn:

$$\begin{gathered} \overrightarrow{0}=m_1.\overrightarrow{v_1}+m_2.\overrightarrow{v_2} \\ \Rightarrow \overrightarrow{v_2}=-\frac{m_1.\overrightarrow{v_1}}{m_2} \end{gathered}$$

Nghĩa là pháo giật lùi cùng phương, ngược chiều vectơ vận tốc của đạn với tốc độ:

$v_2=\frac{m_1.v_1}{m_2}=\frac{200.125}{5000}=5m/s$

Tốc độ giật lùi của khẩu pháo trên phương ngang:

$v_{2x}=v_2.\cos 45°\approx 3,54m/s$.

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 17: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng

Bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Bài 19: Các loại va chạm

Bài 20: Động học của chuyển động tròn

Bài 21: Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm

Bài 22: Biến dạng của vật rắn. Đặc tính của lò xo