Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn.

Câu hỏi số 762219:

Vận dụng

Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn. Viên đạn được bắn vào một khúc gỗ lớn treo lơ lửng bằng dây nhẹ, không dãn. Sau khi va chạm, viên đạn ghim vào trong khối gỗ. Sau đó, toàn bộ hệ khối gỗ và viên đạn chuyển động như một con lắc lên độ cao h (xem hình 19.3). Xét viên đạn có khối lượng \({m_1} = 5\,\,g\), khối gỗ có khối lượng \({m_2} = 1\,\,kg\) và h = 5 cm. Lấy \(g = 9,8\,\,m/{s^2}\). Bỏ qua sức cản của không khí. Tính tốc độ ban đầu của viên đạn. (Đơn vị: m/s, kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:762219

Phương pháp giải

Động lượng: \(\overrightarrow p = m\overrightarrow v \)

Định luật bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow {{p_s}} = \overrightarrow {{p_{tr}}} \)

Động năng: \({W_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)

Thế năng: \({W_t} = mgh\)

Định luật bảo toàn cơ năng: \({W_1} = {W_2}\)

Giải chi tiết

Xét sau khi viên đạn ghim vào khối gỗ:

Bỏ qua ma sát, cơ năng của hệ được bảo toàn:

\(\begin{array}{l}\left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh = \dfrac{1}{2}\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v^2}\\ \Rightarrow v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.9,8.0,05} = \sqrt {0,98} \,\,\left( {m/s} \right)\end{array}\)

Động lượng của hệ ngay trước khi va chạm là:

\({p_1} = {m_1}{v_0}\)

Động lượng của hệ ngay sau khi va chạm là:

\({p_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)v\)

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ kín, ta có:

\(\begin{array}{l}{p_2} = {p_1} \Rightarrow \left( {{m_1} + {m_2}} \right)v = {m_1}{v_0}\\ \Rightarrow {v_0} = \dfrac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)v}}{{{m_1}}} = \dfrac{{\left( {0,005 + 1} \right).\sqrt {0,98} }}{{0,005}}\\ \Rightarrow {v_0} \approx 199\,\,\left( {m/s} \right)\end{array}\)

Đáp số: 199

Đáp án cần điền là: 199

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 11 cùng thầy cô giáo giỏi trên Tuyensinh247.com. Bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.