Một vật $m_{1} = 5kg$ đang nằm yên thì chịu tác dụng của lực $F = 20N$, sau 2s (kể từ lúc bắt

Câu hỏi số 952649:

Vận dụng

Một vật $m_{1} = 5kg$ đang nằm yên thì chịu tác dụng của lực $F = 20N$, sau 2s (kể từ lúc bắt đầu lực tác dụng) bỗng nhiên lực mất tác dụng và va chạm mềm với vật $m_{2} = 3kg$ đang nằm yên. Tính động năng của hệ sau va chạm.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:952649

Phương pháp giải

- Động lượng: $\overset{\rightarrow}{p} = m.\overset{\rightarrow}{v}$

- Xung lượng của lực tác dụng trong khoảng thời gian $\Delta t$ bằng độ biến thiên động lượng của vật trong thời gian đó: $\overset{\rightarrow}{F}.\Delta t = \Delta\overset{\rightarrow}{p}$

- Định luật bảo toàn động lượng: $\overset{\rightarrow}{p_{trc}} = \overset{\rightarrow}{p_{sau}}$

- Động năng: $W_{d} = \dfrac{1}{2}mv^{2}$

Giải chi tiết

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1 khi chịu lực.

Vật 1 và vật 2 ban đầu nằm yên nên: $v_{01} = v_{02} = 0$

Gọi $\overset{\rightarrow}{v_{1}}$ là vận tốc của vật 1 sau khi chịu lực tác dụng của lực F = 20N; $\overset{\rightarrow}{V}$ là vận tốc của hệ hai vật sau va chạm mềm.

Xung lượng của lực: $\left. F.\Delta t = \Delta p\Leftrightarrow F.\Delta t = m_{1}v_{1} \right.$

$\left. \Leftrightarrow 20.2 = 5.v_{1}\Rightarrow v_{1} = \dfrac{40}{5} = 8m/s \right.$

Động lượng của hệ hai vật trước va chạm:

$\overset{\rightarrow}{p_{trc}} = \overset{\rightarrow}{p_{1}} + \overset{\rightarrow}{p_{2}} = m_{1}.\overset{\rightarrow}{v_{1}} + m_{2}.\overset{\rightarrow}{0} = m_{1}.\overset{\rightarrow}{v_{1}}$

Động lượng của hệ hai vật sau va chạm:

$\overset{\rightarrow}{p_{sau}} = \overset{\rightarrow}{p_{1}'} + \overset{\rightarrow}{p_{2}'} = \left( {m_{1} + m_{2}} \right).\overset{\rightarrow}{V}$

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

$\left. \overset{\rightarrow}{p_{trc}} = \overset{\rightarrow}{p_{sau}}\Rightarrow m_{1}.v_{1} = \left( {m_{1} + m_{2}} \right).V~\Rightarrow V = \dfrac{m_{1}.v_{1}}{m_{1} + m_{2}} = \dfrac{5.8}{5 + 3} = 5\left( {m/s} \right) \right.$

Động năng của hệ sau va chạm là:

$W_{d} = \dfrac{1}{2}.\left( {m_{1} + m_{2}} \right).V^{2} = \dfrac{1}{2}.\left( {5 + 3} \right).5^{2} = 100J$

Đáp án: 100 J

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

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K11 học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, Kiến thức cập nhật theo chương trình mới nhất. Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.