Lý thuyết liên quan Bài tập bảo toàn cơ năng khi có va chạm thuộc chủ đề vật lí lớp 10 Năng lượng
Công thức Bảo toàn động lượng của hệ hai vật va chạm:
\[\vec{p_{1}}+\vec{p_{2}}\] = \[\vec{p^{/}_{1}}+\vec{p^{/}_{2}}\]
→ \[m_1.\vec{v_{1}}+m_2.\vec{v_{2}}\] = \[m_1.\vec{v^{/}_{1}}+m_2.\vec{v^{/}_{2}}\]
Công thức bảo toàn động lượng cho 2 vật va chạm mềm
Va chạm mềm là va chạm trong đó hai vật sau va chạm dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc
$m_1.\vec{v_1} + m_2.\vec{v_2} = (m_1 + m_2).\vec{V}$
Trong đó:
- m1, m2 lần lượt là khối lượng của hai vật (kg)
- v1; v2: lần lượt là vận tốc của hai vật trước va chạm (m/s)
- V: là vận tốc của hai vật sau va chạm (m/s)
Bài tập bảo toàn cơ năng khi có va chạm
Bài 1. viên đạn m1 = 50g bay theo phương ngang với vận tốc vo = 20m/s đến cắm vào vật m2 = 450g treo ở đầu sợi dây dài L = 2m. Tính góc α lớn nhất mà dây treo lệch so với phương thẳng đứng khi viên đạn cắm vào m2.
Chọn gốc thế năng tại điểm A
bảo toàn động lượng: m1vo = (m1 + m2)v1
bảo toàn cơ năng: 0,5(m1 + m2)v12 = mgh = mgL(1-cosα)
=> α = 26o
Bài 2. Một ống khối lượng M chứa vài giọt ete được nút kín bằng một nút khối lượng m và treo vào dây chiều dài L. Khi đốt nóng ống, hơi ete sẽ đẩy nút bật ra. Tính vận tốc tối thiểu để ống có thể quay tròn trong mặt phẳng thẳng đứng quanh điểm treo.
Gọi vo; v lần lượt là vận tốc của nút và ống ngay sau khi nút bật ra
áp dụng định luật bảo toàn động lượng
mvo = Mv => v = mvo/M
tương tự như bài 19 => v ≥ \[\sqrt{5gL}\] => vo ≥ (M/m) \[\sqrt{5gL}\]
=> v$_{o min}$ = (M/m) \[\sqrt{5gL}\]
Bài tập bảo toàn cơ năng khi có va chạm
Bài 3. Vật m bắn vào hai lò xo nhẹ mắc nối tiếp, độ cứng k1; k2 với vận tốc đầu vo như hình vẽ. Biết năng lượng cực đại của lò xo II khi biến dạng là E2. Tính vo
Bài tập bảo toàn cơ năng khi có va chạm
Bài 4. Nếu đặt một quả cân lên đầu trên của một lò đặt thẳng đứng trên mặt phẳng ngang, lò xo sẽ bị nén một đoạn xo =1cm. Nếu ném quả cân đó từ độ cao 17,5cm đối với đầu trên của lò xo theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc đầu vo = 1m/s, lò xo sẽ bị nén lại một đoạn tối đa là bao nhiêu.
Bài 5. Vật m = 100g rơi tự do từ độ cao h lên một lò xo nhẹ, độ cứng k = 80N/m. Biết lực nén cực đại của lò xo lên sàn là N = 10N, chiều dài lò xo khi tự do là l = 20cm. Tính h.
Bài tập 33. Dây nhẹ dàn hồi chiều dài l, một đầu cố định ở A. Từ A, một chiếc vòng nhỏ khối lượng m lồng ngoài sợi dây và rơi xuống không ma sát, không vận tốc đầu. Khi rơi đến đầu B của dây, vòng tiếp tục chuyển động và kéo dãn dây thêm một đoạn Δl. Tìm hệ số đàn hồi k của dây.
https://vatlypt.com/wp-content/uploads/bai-tap-bao-toan-co-nang-khi-co-va-cham-vat-li-lop-10-627404-1.jpg