Một quả cầu khối lượng 3 kg chuyển động với vận tốc 1 m/s, tới va chạm vào quả cầu thứ 2 khối lượng 2 kg đang chuyển động với vận tốc 3 m/s cùng chiều với quả cầu thứ nhất . Sau va chạm, quả cầu thứ nhất chuyển động với vận tốc 1,2 m/s cùng chiều ban đầu. Bỏ qua lực ma sát và lực cản. Xác định chiều chuyển động và vận tốc của quả cầu thứ nhất.
( xin lời giải chi tiết ạ)
Với bài này bắt buộc bạn phải chọn chiều chuyển động thì mới xét được quả cầu thứ hai chuyển động như thế nào sau va chạm và xét định luật bảo toàn trong hệ kín. Trình bày:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ kín hai quả cầu theo phương ngang: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p_1'}+\overrightarrow{p_2'}\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của quả cầu 1: ....
Động lượng của hệ trước khi bắn: \(p_0=m_1\upsilon_1+m_2\upsilon_2\)
Động lượng của hệ sau khi bắn: \(p=m_1\upsilon'_1+m_2\upsilon'_2\)
Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:
\(p_0=p\)
\(\Leftrightarrow m_1\upsilon_1+m_2\upsilon_2=m_1\upsilon'_1+m_2\upsilon'_2\)
\(\Leftrightarrow3.1+2.3=3.1,2+2.\upsilon'_2\)
\(\Leftrightarrow3+6=3,6+2\upsilon'_2\)
\(\Leftrightarrow9=3,6+2\upsilon'_2\)
\(\Leftrightarrow2\upsilon'_2=9-3,6\)
\(\Leftrightarrow2\upsilon'_2=5,4\)
\(\Leftrightarrow\upsilon'_2=\dfrac{5,4}{2}=2,7m/s\)
Vậy tốc của quả cầu thứ hai là 2,7m/s và theo hướng ban đầu