Giải bài 6 trang 148 – Bài 31 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Bắn một hòn bi thép với vận tốc v vào một hòn bi thủy tinh đang nằm yên. Sau khi va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi thủy tinh có vận tốc gấp 3 lần vận tốc của bi thép. Tìm vận tốc của mỗi hòn bi sau va chạm. Biết khối lượng của bi thép bằng 3 lần khối lượng bi thủy tinh.
Bi thép khối lượng \(M = 3m,\) vận tốc \( \overrightarrow{v} \) va chạm bi thủy tinh khối lượng m , đứng yên.
Sau va chạm bi thủy tinh có vận tốc 3 \( \overrightarrow{v}' \), bi thép có vận tốc \( \overrightarrow{v} ' \). Coi hệ là kín.
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng :
\( m.\left( 3\overrightarrow{v}' \right)+\left( 3m \right)\overrightarrow{v}'=3m\overrightarrow{v}\Leftrightarrow 2\overrightarrow{v}'=\overrightarrow{v}\Rightarrow v'=\dfrac{v}{2} \)
Vậy sau va chạm :
- bi thép có vận tốc \(\dfrac{v}{2}\) cùng hướng chuyển động của bi thép trước va chạm.
- bi thủy tinh có vận tốc \(\dfrac{3v}{2}\) cùng hướng chuyển động của bi thép trước va chạm.
Ghi nhớ :
- Động lượng \( \overrightarrow{P} \) của một vật là một vectơ cùng hướng với vận tốc của vật và được xác định bởi công thức \( \overrightarrow{P}=m\overrightarrow{v} .\)
- Lực đủ mạnh tác dụng lên một vật trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra sự biến thiên động lượng của vật đó.
- Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.