Một quả đạn khối lượng m khi bay lên đến điểm cao nhất thì nổ thành 2 mảnh. Trong đó một mảnh có khối lượng là m/3 bay thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 20m/s. Tìm độ cao cực đại mà mảnh còn lại lên tới được so với vị trí đạn nổ. Lấy g= 10m/s2
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 vì vật đứng yên mới nổ nên
v = 0 ( m / s ) ⇒ p = 0 ( k g m / s )
⇒ p → 1 + p → 2 = 0 ⇒ { p → 1 ↑ ↓ p → 2 p 1 = p 2
⇒ v 2 = m 1 v 1 m 2 = m 3 .20 2 m 3 = 10 ( m / s )
Vậy độ cao vật có thể lên được kể từ vị trí nổ áp dụng công thức
v 2 − v 2 2 = 2 g h ⇒ 0 2 − 10 2 = 2. ( − 10 ) . h ⇒ h = 5 ( m )
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 vì vật đứng yên mói nổ nên:
v = 0 m / s → p = 0 ( k g m / s )
⇒ p → 1 + p → 2 = 0 ⇒ p → 1 ↑ ↓ p → 2 p 1 = p 2 ⇒ v 2 = m 1 v 1 m 2 = m 3 .20 2 m 3 = 10 m / s
Vậy độ cao vật có thế lên được kể từ vị trí nổ áp dụng công thức:
v 2 − v 2 2 = 2 g h ⇒ 0 2 − 10 2 = 2. − 10 h ⇒ h = 5 m
Chọn đáp án D
Khi đến độ cao cực đại : v =0 => p=0
Bảo toàn động lượng trước và sau va chạm
\(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{0}\)
=> \(p_1=p_2\)
\(\Leftrightarrow\frac{m}{3}.20=\frac{2m}{3}.v_2\); \(m=\frac{m}{3}+\frac{2m}{3}\)
=> v2 = 10m/s
Ta có : \(v_2-v_2^2=2gh\)
=> \(0-10^2=2.10.h\)
=> h= 5m
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:
\(sin\alpha=\dfrac{p_1\cdot cos\left(90-30\right)}{p_2}=\dfrac{1\cdot250\cdot cos60}{500}=0,25\)
\(\Rightarrow\alpha\approx14,5^o\)
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