Một quả lựu đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s, bị nổ và tách thành hai mảnh có trọng lượng 10 N và 15 N. Sau khi nổ, mảnh to
198
18/01/2024
Câu hỏi 29.11 trang 56 SBT Vật lí 10: Một quả lựu đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s, bị nổ và tách thành hai mảnh có trọng lượng 10 N và 15 N. Sau khi nổ, mảnh to vẫn chuyển động theo phương ngang với vận tốc 25 m/s cùng chiều chuyển động ban đầu. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định vận tốc và phương chuyển động của mảnh nhỏ.
Trả lời
Khối lượng của hai mảnh là: m1=P110=1 kg; m2=P210=1,5 kg
Hệ vật gồm hai mảnh của quả lựu đạn là hệ cô lập, nên động lượng của hệ được bảo toàn.
- Trước khi nổ, hai mảnh của quả lựu đạn đều chuyển động với vận tốc v0, nên hệ vật có tổng động lượng: p0=(m1+m2)v0
- Sau khi nổ, hệ vật có tổng động lượng: p=m1v1+m2v2
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ vật ta có:
p=p0⇒m1v1+m2v2=(m1+m2)v0⇒v1=(m1+m2)v0−m2v2m1
Thay số ta tìm được:
⇒v1=(1,0+1,5).10−1,5.251,0=−12,5m/s
Dấu (-) chứng tỏ sau khi nổ, vận tốc →v1 của mảnh nhỏ ngược hướng với vận tốc ban đầu →v0 của quả lựu đạn.
Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:
Bài tập cuối chương 4 trang 52
Bài 28: Động lượng
Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng
Bài tập cuối chương 5 trang 57
Bài 31: Động học của chuyển động tròn đều
Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm