V.7 trang 57, 58 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một quả cầu thứ nhất có khối lượng 2 kg chuyển động với vận tốc 3 m/s...

Một quả cầu thứ nhất có khối lượng 2 kg chuyển động với vận tốc 3 m/s, tới và chạm vào quả cầu thứ hai có khối lượng 3 kg đang chuyển động với vận tốc 1m/s cùng chiều với quả cầu thứ nhất trên một máng thẳng ngang. Sau va chạm, quả cầu thứ nhất chuyển động với vận tốc 0,6 m/s theo chiều ban đầu. Bỏ qua lực ma sát và lực cản. Xác định chiều chuyển động và vận tốc của quả cầu thứ hai.

Phương pháp giải :

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: ∆\(\overrightarrow p \) = 0 => \({\overrightarrow p _{sau}} = {\overrightarrow p _{truoc}}\).

Lời giải chi tiết:

Chọn chiều chuyển động ban đầu của quả cầu thứ nhất là chiều dương.

Vì bỏ qua ma sát và lực cản, nên tổng động lượng của hệ được bảo toàn.

- Động lượng của hệ ngay trước khi bắn: p₀ = m₁v₁ + m₂v₂.

- Động lượng của hệ ngay sau khi bắn: p = m₁v₁^’ + m₂v₂^’.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

p = p₀ => m₁v₁^’ + m₂v₂^’ = m₁v₁ + m₂v₂

=> v₂’ = \(\frac{{({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}) - {m_1}v’_1}}{{{m_2}}}\)= \(\frac{{(2.3 + 3.1) - 2}}{3}\)= 2,6 m/s.

Vậy quả cầu thứ hai chuyển động với vận tốc 2,6 m/s theo hướng ban đầu.