Quan sát thí nghiệm trong hình 41.2, sau khi buông vật 1, nó chuyển động xuống phía dưới và va chạm với vật 2, đẩy vật 2 chuyển động. Hãy cho biết năng lượng ban đầu của vật 1 trong trường hợp nào lớn hơn? Vì sao? Lực do vật 1 tác dụng lên vật 2 khi va chạm trong trường hợp nào lớn hơn?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động vật 1
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
mv = m1v1 + m2v2
=> 0 = 200.5 + 600.v2
=> v2 = \(\dfrac{-5}{3}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động vật 1
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
mv = m1v1 + m2v2
=> 0 = 200.5 + 600.v2
=> v2 = −53(ms)
Chọn chiều dương là chiều chuyển động vật 1
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
mv = m1v1 + m2v2
=> 0 = 200.5 + 600.v2
=> v2 = −53(ms)
Hệ hai vật m 1 và m 2 chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trọng lực, nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Vật m 1 , có trọng lượng P 1 = m 1 g ≈ 20 N và vật m2 có trọng lượng P 2 = m 2 g ≈ 1.10 = 10 N. Vì sợi dây nối hai vật này không dãn và P 1 > P 2 , nên vật m 1 chuyển động, thẳng đứng đi xuống và vật m 2 bị kéo trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng với cùng đoạn đường đi và vận tốc. Như vậy, khi vật m 1 đi xuống một đoạn h thì thế năng của nó giảm một lượng W t 1 = m 1 gh, đồng thời vật m 2 cũng trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng một đoạn h nên độ cao của nó tăng thêm một lượng hsinα và thế năng cũng tăng một lượng W t 2 = m 2 gh.
Theo định luật bảo toàn cơ năng, độ tăng động năng của hệ vật chuyển động trong trọng trường bằng độ giảm thế năng của hệ vật đó, tức là :
∆ W đ = - ∆ W t
⇒ 1/2( m 1 + m 2 ) v 2 = m 1 gh - m 2 gh.sin α
Suy ra W đ = 1/2( m 1 + m 2 ) v 2 = gh( m 1 - m 2 sin 30 ° )
Thay số, ta tìm được động năng của hệ vật khi vật m 1 đi xuống phía dưới một đoạn h = 50 cm :
W đ = 10.50. 10 - 2 .(2 - 1.0,5) = 7,5 J
a) (3 điểm)
Các lực tác dụng lên vật được biểu diễn như hình vẽ. (1,00đ)
Chọn hệ trục Ox theo hướng chuyển động, Oy vuông góc phương chuyển động.
*Áp dụng định luật II Niu – tơn ta được:
Chiếu hệ thức (*) lên trục Ox ta được: (0,50đ)
Chiếu hệ thức (*) lên trục Oy ta được:
Mặt khác
Từ (1), (2) và (3) suy ra:
b) (1 điểm)
Quãng đường mà vật đi được trong giây thứ 5 là:
S = S 5 – S 4 = 0,5.a. t 5 2 – 0,5.a. t 4 2 = 0,5.1,25. 5 2 - 0,5.1,25. 4 2 = 5,625 m. (1,00đ)
a) FA < P
Vật chuyển động xuống dưới: (Chìm xuống đáy bình)
b) FA = P
Đứng yên: (Lơ lửng trong chất lỏng)
c) FA > P
Vật chuyển động lên trên: (Nổi lên mặt thoáng).
Vận tốc của vật 2 sau va chạm :
( Xét hệ kín , định luật bảo toàn năng lượng )
\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v'_1+m_2v'_2\Rightarrow0,2.0,4=0,3.v'_2\)
\(\Rightarrow v'_2=\dfrac{4}{15}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Câu 1.
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)
\(\Rightarrow m_1\cdot v_1+m_2\cdot v_2=\left(m_1+m_2\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow2000\cdot30+3000\cdot40=\left(2000+3000\right)\cdot V\)
\(\Rightarrow V=36\)m/s
Câu 2.
Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{0}\)
\(\Rightarrow-p_1+p_2=0\)
\(\Rightarrow p_1=p_2\Rightarrow m_1\cdot v_1=m_2\cdot v_2\)
\(\Rightarrow7500\cdot1=20\cdot v_2\)
\(\Rightarrow v_2=375\)m/s
Năng lượng của vật 1 trong trường hợp a sẽ lớn hơn vì vật 1 khi ở trường hợp a cao hơn
Lực do vật 1 khi tác dụng với vật 2 ở trường hợp a sẽ lớn hơn