Giải chi tiết Câu 29.11 Bài 29. Định luật bảo toàn động lượng (trang 55, 56) – SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức. Tham khảo: Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: ∆\(\overrightarrow p \.
Câu hỏi/Đề bài:
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 chuyên động ban đầu. Lấy g = 10 m/s2. Xác định vận tốc và phương chuyển động của mảnh nhỏ.
Hướng dẫn:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: ∆\(\overrightarrow p \) = 0 ó \({\overrightarrow p _{sau}} = {\overrightarrow p _{truoc}}\).
Lời giải:
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 à m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v0
=> v1 = \(\frac{{({m_1} + {m_2}){v_0} – {m_2}{v_2}}}{{{m_1}}}\)= \(\frac{{(1,0 + 1,5).10 – 1,5.25}}{{1,0}}\)= – 12,5 m/s.
Vận tốc \(\overrightarrow {{v_1}} \) của mảnh nhỏ ngược hướng với vận tốc ban đầu \(\overrightarrow {{v_0}} \) của quả lựu đạn và có đọ lớn bằng 12,5 m/s.