Viên đạn có khối lượng 1,3kg đang bay theo phương ngang với vận tốc 150m/s thì nổ thành 2 mảnh, mảnh thứ nhất có khối lượng 0,8kg bay hướng lên với vận tốc 112,5căn3 m/s và hợp với phương thẳng đứng một góc 600. Xác định hướng và độ lớn vận tốc của mảnh còn lại.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.
Theo định luật bảo toàn động lượng p → = p → 1 + p → 2
Với p = m v = 2.250 = 500 ( k g m / s ) p 1 = m 1 v 1 = 1.500 = 500 ( k g m / s ) p 2 = m 2 v 2 = v 2 ( k g m / s )
Vì
v → 1 ⊥ v → ⇒ p → 1 ⊥ p → t h e o p i t a g o ⇒ p 2 2 = p 1 2 + P 2 ⇒ p 2 = p 1 2 + p 2 = 500 2 + 500 2 = 500 2 ( k g m / s )
⇒ v 2 = p 2 = 500 2 ( m / s ) M à sin α = p 1 p 2 = 500 500 2 = 2 2 ⇒ α = 45 0
Vậy mảnh hai chuyển động theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 45 0 với vận tốc 500 2 ( m / s )
Khi đạn nổ bỏ qua sức cản của không khí nên được coi như là một hệ kín.
Theo định luật bảo toàn động lượng: p → = p → 1 + p → 2
+ Với p = m v = 2.250 = 500 k g . m / s p 1 = m 1 v 1 = 1.500 = 500 k g . m / s p 2 = m 2 v 2 = v 2 k g . m / s
+ Vì v → 1 ⊥ v → 2 ⇒ p → 1 ⊥ p → theo pitago
⇒ p 2 2 = p 1 2 + p 2 ⇒ p 2 = p 1 2 + p 2 = 500 2 + 500 2 = 500 2 k g m / s
+ Mà sin α = p 1 p 2 = 500 500 2 = 2 2 ⇒ α = 45 0
Vậy mảnh hai chuyển động theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 45 ° với vận tốc 500 2 m / s (m/s)
Chọn đáp án A
Gọi \(\overrightarrow{v};\overrightarrow{v_1};\overrightarrow{v_2}\) lần lượt là vận tốc của viên đạn ban đầu, của mảnh đạn 1kg và mảnh đạn 2kg sau khi bắn
Động lượng ban đầu của viên đạn là
\(\overrightarrow{p_0}=3\overrightarrow{v}\)
Động lượng sau của hệ là
\(\overrightarrow{p_s}=\overrightarrow{v_1}+2\overrightarrow{v_2}\)
Do động lượng được bảo toàn nên
\(\overrightarrow{p_0}=\overrightarrow{p_s}\) ⇒ \(3\overrightarrow{v}=\overrightarrow{v_1}+2\overrightarrow{v_2}\)
⇒ \(\overrightarrow{v_1}=3\overrightarrow{v}-2\overrightarrow{v_2}\)
⇒ v12 = 9.v2 + 4v22 - 12 . v . v2 . cos (45)
⇒ v12 = 9 . 472 + 4.502 - 12 . 47 . 50 . \(\dfrac{\sqrt{2}}{2}\)
⇒ v1 = 99,7 (m/s)
\(3\overrightarrow{v}=\overrightarrow{v_1}+2\overrightarrow{v_2}\)
⇒ \(2\overrightarrow{v_2}=3\overrightarrow{v}-\overrightarrow{v_1}\)
⇒ cos \(\left(\overrightarrow{v};\overrightarrow{v_1}\right)\) = 0.789
⇒ \(\left(\overrightarrow{v};\overrightarrow{v_1}\right)\) = 37054'
Vậy mảnh đạn 1 bay theo chiều dương và hợp với phương thẳng đứng 1 góc 37054' có độ lớn là 99,7 m/s
Tham khảo:
Giải thích các bước giải:
m=2kg;v=250m/s;v1=500m/s;α1=600
Bảo toàn động lượng của viên đạn trước và sau khi nổ:
P→=P1→+P2→
ta thấy:
P=m.v=2.250=500kg.m/s
P1=m1.v1=22.500=500kg.m/s
Theo quy tắc hình bình hành ta có:
(P1→;P2→)=600^;P1=P⇒P1=P2=P
Vận tốc mảnh thứ 2:
{P1=P2m1=m2
{P1=P2m1=m2
⇒v1=v2=500m/s
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}\)
Quy tắc hình bình hành:
\(p_2^2=p_1^2+p^2-2p_1\cdot p\cdot cos\left(\overrightarrow{p_1};\overrightarrow{p}\right)\)
\(=\left(1\cdot500\right)^2+\left(2\cdot250\right)^2-2\cdot\left(1\cdot500\right)\cdot\left(2\cdot250\right)\cdot cos60^o\)
\(=250000\) \(\Rightarrow p_2=500kg.m\)/s
Mảnh thứ hai bay theo góc:
\(sin\alpha=\dfrac{p_1\cdot cos\left(90-30\right)}{p_2}=\dfrac{1\cdot250\cdot cos60}{500}=0,25\)
\(\Rightarrow\alpha\approx14,5^o\)
Xét hệ gồm 2 mảnh đạn trong thời gian nổ, đây là hệ kín nên ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p_h}\)
Trong đó: \(p_h=mv=195\left(kg.m/s\right)\)
\(p_1=m_1v_1=90\sqrt{3}\left(kg.m/s\right)\)
Áp dụng định lý hàm cos: \(p_2=\sqrt{p_1^2+p_h^2-2p_1p_h\cos\left(60^0\right)}\) => v2=p2/m2 =..... tự tính
Gọi \(\beta\) là góc hợp bởi phương ngang và mảnh thứ 2 ta có: \(\cos\beta=\dfrac{p_h^2+p_1^2-p_2^2}{2p_hp_1}=.......\) tự tính nốt :D
Học 10a3 Tân Thông Hội dk bạn