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

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10