Một toa xe có khối lượng m1 = 3,5 tấn chạy với vận tốc v1 = 5 m/s đến va chạm vào một toa xe đứng yên có khối lượng m2 = 5 tấn. Toa xe này chuyển động với vận tốc v2=3,6 m/s. Toa xe thứ nhất chuyển động thế nào sau va chạm.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng , ta có :
\(\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\Rightarrow m_vv1=\overrightarrow{m_{1v'_1}}+\overrightarrow{m_{2v_2}}\)
Chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe 1 :
\(\Rightarrow3.4=2,5.m_2+0,5\)
\(\Rightarrow12-0,5=2,5.m_2\)
\(\Rightarrow11,5:2,5=m_2\)
Vậy khối lượng toa 2 là :
\(11,5:2,5=4,6\left(tấn\right)\)
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng có:
\(\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\)
\(\Rightarrow m_v\overrightarrow{v_1}=m_1\overrightarrow{v_1'}+m_2\overrightarrow{v_2}\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe 1
\(\Rightarrow3.4=5.3+3v_1'\)
\(\Rightarrow v_1'=-1\) (m/s)
Vậy sau va chạm xe 1 chuyển động ngược trở lại với vận tốc có độ lớn là 1 m/s.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động toa thứ nhất
Áp dụng định luật bảo toàn động lương:
\(mv=m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}\)
\(\Rightarrow mv=m_1v_1-m_2v_2\)
\(\Rightarrow5v=3.6-2.4\) => v = 2 m/s
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)V\)
\(\Rightarrow3000\cdot4+2000\cdot2=\left(3000+2000\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow V=3,2\)m/s
Ta có :\(m_1=10tan;v_1=1,2\frac{m}{s}\)
\(m_2=20tan;v_2=0,6\frac{m}{s}\)
\(m_3=10tan\)
Bảo toàn động lượng:
2 xe:
\(m_1.v_1+m_2.v_2=\left(m_1+m_2\right).v_{12}\)
\(\rightarrow v_{12}=\frac{m_1.v_1+m_2.v_2}{m_1+m_2}=\frac{10.1,2+20.0,6}{10+20}=0,8\frac{m}{s}\)
3 xe:
\(m_1.v_1+m_2.v_2=\left(m_1+m_2+m_3\right).v_{123}\)
\(\rightarrow v_{123}=\frac{m_1.v_1+m_2.v_2}{m_1+m_2+m_3}=\frac{10.1,2+20.0,6}{10+20+10}=0,6\frac{m}{s}\)
a1=\(\dfrac{v-v_0}{t}\)=\(\dfrac{2-v_1}{t}\)
a2=\(\dfrac{v-v_0}{t}\)=\(\dfrac{2}{t}\)
Theo ĐLIII Niu-tơn lực xe thứ nhất tác dụng vào xe thứ hai sẽ bằng lực xe thứ hai tác dụng vào xe thứ nhất:
F1=F2 (=) m1.a1=m2.a2 (=)4.\(\dfrac{2-v_1}{t}\)=2.\(\dfrac{2}{t}\) (=) 4(2-v1)=2.2 =>v1=1(m/s)
Chọn chiều + là chiều chuyển động của m1 ban đầu
Bảo toàn động lượng cho hệ (m1+m2) trước và sau va chạm
\(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p_1'}+\overrightarrow{p_2'}\)
\(\rightarrow m_1\overrightarrow{v_1}+m_2\overrightarrow{v_2}=m_1\overrightarrow{v_1'}+m_2\overrightarrow{v_2'}\)
Vhiếu lên chiều +
\(3,5.5+0=3,5.v_1'+5.3,6\)
\(\rightarrow v_1'=-0,14\left(\frac{m}{s}\right)\)
Toa 1 chuyển động ngược chiều + với
\(v_1'=0,14\left(\frac{m}{s}\right)\)
bài này gồm hai giai đoạn
trước va chạm
p1= m1.v1 + m2..v2=3,5.5+5.3,6=35,5
sau va chạm
p2= m1.v1'+ m2 .v2= 3,5.v1+ 5.3,6=3,5.v1+18
áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
m1.v1+m2.v2= m1.v1'+m2.v2
<=> 35,5=3,5v1+18
=> v1=5m/s