từ mặt đất người ta phóng viên đạn 200g với vận tốc 100 m/s, hợp với phương nằm góc 30 độ. ở vị trí cao nhất, viên đạn nổ thành 2 mảnh có khối lượng bằng nhau, mảnh 1 bay thẳng lên trên với vận tốc 300m/s. Hỏi mảnh 2 bay theo hướng nào và vận tốc là bao nhiêu
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Câu 1.
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)V\)
Mà \(m_2=2m_1\)
\(\Rightarrow m_1\cdot200+2m_1\cdot v_2=\left(m_1+2m_1\right)\cdot100\)
\(\Rightarrow200+2v_2=300\)
\(\Rightarrow v_2=50\)m/s
Câu 2.
Cơ năng hệ tại A:
\(W_A=W_đ+W_t=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+m\cdot10\cdot24=240m\left(J\right)\)Cơ năng tại B:
\(W_B=W_đ+W_t\)
Mà \(W_t=\dfrac{1}{3}W_đ\Rightarrow W_đ=3W_t\)
\(\Rightarrow W_B=3W_t+W_t=4W_t=4mgh\)
Bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_B\)
\(\Rightarrow240m=4mgh\)
\(\Rightarrow h=\dfrac{240}{4g}=\dfrac{240}{4\cdot10}=6m\)
a)Vận tốc viên đạn trước khi nổ:
\(tan45^o=\dfrac{p}{p_1}=\dfrac{m\cdot v}{m_1\cdot v_1}=\dfrac{2\cdot v}{0,5\cdot400}\)
\(\Rightarrow v=100\)m/s
Vận tốc mảnh đạn lớn:
\(sin45^o=\dfrac{p_1}{p_2}=\dfrac{m_1\cdot v_1}{m_2\cdot v_2}=\dfrac{0,5\cdot400}{\left(2-0,5\right)\cdot v_2}\)
\(\Rightarrow v_2=188,56\)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:
\(sin\alpha=\dfrac{p_1\cdot cos\left(90-30\right)}{p_2}=\dfrac{1\cdot250\cdot cos60}{500}=0,25\)
\(\Rightarrow\alpha\approx14,5^o\)
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 )
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)V\)
\(\Rightarrow\dfrac{0,2}{2}\cdot17+\dfrac{0,2}{2}\cdot v_2=0,2\cdot30\)
\(\Rightarrow v_2=43\)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