Vật lí Bài tập lý khó 11

Nothing3001

Học sinh
Thành viên
19 Tháng ba 2017
6
1
21
24
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Hai vật hình trụ giống hệt nhau đặt chồng lên nhau tựa vào một bức tường. Bỏ qua ma sát, kích thích nhẹ làm quả cầu 1 rơi xuống nhưng vẫn tựa vào tường, quả cầu 2 trượt theo trên sàn. Tìm vận tốc hai quả cầu khi quả cầu 1 chạm sàn.
sggggggg.png
 
  • Like
Reactions: Kybangha_10

Kybangha_10

Học sinh chăm học
Thành viên
2 Tháng ba 2017
452
595
146
18
Cũng lâu rồi mới có bài khiến mình khó nghĩ đến thế. .

- Phân tích như sau: Vật 1 sẽ đi xuống, vật 2 sẽ sang ngang (tất nhiên rồi). Khi xuống đến 1 vị trí nào đó, vật 2 không còn tiếp xúc với vật 1 nữa, hai vật tách nhau ra. Vật 2 sẽ chuyển động thẳng đều, còn vật 1 chuyển động như rơi tự do có vận tốc đầu.

Gọi a là góc hợp bởi 2 bán kính với phương ngang tại thời điểm mà 2 quả cầu bắt đầu tách nhau. Khi đó vật 1 và 2 lần lượt có vận tốc là v1 và v2. Vận tốc tương đối của vật 2 so với vật 1 là V21. Vì trong suốt quá trình 2 vật trượt trên nhau, nên V21 sẽ luôn có phương tiếp tuyến với hai quả cầu. Nói cách khác, góc hợp bởi V1 và V21 cũng là góc a.

111.jpg

Gọi phản lực tại vị trí tiếp xúc của hai quả cầu là N1, phản lực này có phương hướng về tâm mỗi quả cầu.

Trên hệ quy chiếu gắn với vật 1, vật 2 trượt trên vật 1 với vận tốc V21 (gọi tắt là V nhé) và có quỹ đạo tròn nên hợp lực hướng tâm sẽ là: [tex]N.sina + N_1 = m\frac{V^2}{R}[/tex]

Vì quả cầu 2 bắt đầu rời khỏi cầu 1 nên N1 = 0, N = mg hay ta có:

[tex]mg.R.sina = mV^2[/tex] (1)

Áp dụng bảo toàn năng lượng cho vị trí này so với vị trí ban đầu.

[tex]mg.3R = m.V_1^2/2 + m.V_2^2/2 + m.g.(R + 2R.sina)[/tex]

Mà [tex]V_1^2 + V_2^2 = V^2[/tex]

Hay [tex]mg.2.R(1 - sina) = m.V^2/2[/tex]

[tex]mg.4R(1 - sina) = mV^2[/tex] (2)

Từ (1) và (2) được [tex]sina = 4 - 4sina[/tex]

Tính được a = 53 độ.

Từ đó tính được V2 và V1.

V2 sẽ duy trì cho đến khi vật 1 chạm đất. Còn vận tốc của vật 1 sẽ tiếp tục tăng. mV1'^2/2 = mg(R + 2R.sina) + m.V1^2/2.

Bạn tính tiếp được V1' khi chạm đất.
 
Last edited:
  • Like
Reactions: Nothing3001

Nhật Long

Học sinh mới
Thành viên
21 Tháng ba 2017
1
0
1
24
Cũng lâu rồi mới có bài khiến mình khó nghĩ đến thế. .

- Phân tích như sau: Vật 1 sẽ đi xuống, vật 2 sẽ sang ngang (tất nhiên rồi). Khi xuống đến 1 vị trí nào đó, vật 2 không còn tiếp xúc với vật 1 nữa, hai vật tách nhau ra. Vật 2 sẽ chuyển động thẳng đều, còn vật 1 chuyển động như rơi tự do có vận tốc đầu.

Gọi a là góc hợp bởi 2 bán kính với phương ngang tại thời điểm mà 2 quả cầu bắt đầu tách nhau. Khi đó vật 1 và 2 lần lượt có vận tốc là v1 và v2. Vận tốc tương đối của vật 2 so với vật 1 là V21. Vì trong suốt quá trình 2 vật trượt trên nhau, nên V21 sẽ luôn có phương tiếp tuyến với hai quả cầu. Nói cách khác, góc hợp bởi V1 và V21 cũng là góc a.

111.jpg

Gọi phản lực tại vị trí tiếp xúc của hai quả cầu là N1, phản lực này có phương hướng về tâm mỗi quả cầu.

Trên hệ quy chiếu gắn với vật 1, vật 2 trượt trên vật 1 với vận tốc V21 (gọi tắt là V nhé) và có quỹ đạo tròn nên hợp lực hướng tâm sẽ là: [tex]N.sina + N_1 = m\frac{V^2}{R}[/tex]

Vì quả cầu 2 bắt đầu rời khỏi cầu 1 nên N1 = 0, N = mg hay ta có:

[tex]mg.R.sina = mV^2[/tex] (1)

Áp dụng bảo toàn năng lượng cho vị trí này so với vị trí ban đầu.

[tex]mg.3R = m.V_1^2/2 + m.V_2^2/2 + m.g.(R + 2R.sina)[/tex]

Mà [tex]V_1^2 + V_2^2 = V^2[/tex]

Hay [tex]mg.2.R(1 - sina) = m.V^2/2[/tex]

[tex]mg.4R(1 - sina) = mV^2[/tex] (2)

Từ (1) và (2) được [tex]sina = 4 - 4sina[/tex]

Tính được a = 53 độ.

Từ đó tính được V2 và V1.

V2 sẽ duy trì cho đến khi vật 1 chạm đất. Còn vận tốc của vật 1 sẽ tiếp tục tăng. mV1'^2/2 = mg(R + 2R.sina) + m.V1^2/2.

Bạn tính tiếp được V1' khi chạm đất.
Sao trong hợp lực hướng tâm k có trọng lúc v bạn?
 

Kybangha_10

Học sinh chăm học
Thành viên
2 Tháng ba 2017
452
595
146
18
Trọng lực thì nó tác dụng vào nền. Còn phản lực từ nền tác dụng ngược lại vật mới gây ra hướng tâm bạn.
 
  • Like
Reactions: Nothing3001

Kybangha_10

Học sinh chăm học
Thành viên
2 Tháng ba 2017
452
595
146
18
Nói chung mình cũng hơi khó lí giải. Do là chọn hệ quy chiếu gắn với vật 1, trọng lực của vật 2 kéo nó xuống dưới nhưng thực tế nó lại bị tướng chắn lại, không thể dịch chuyển được nên sự ảnh hưởng của nó trong trường hợp này là hoàn toàn không có, chỉ ảnh hưởng qua phản lực của tường thôi. Nếu xét vào thì sẽ bị sai ngay.
 
  • Like
Reactions: Nothing3001
Top Bottom