Vật lí [vật lí 10] Va chạm

[huradeli]

[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.

một con lắc đơn có chiều dài l=90cm, quả nặng m1=400g được treo cố định tại điểm I. mặt ngang BC, nghiêng CD với góc nghiêng 30 độ và CD=120cm. đặt vật khối lượng m2=200g tại B, BI trùng với phương thẳng đứng. kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 60 độ rồi thả không vận tốc ban đầu đến va chạm xuyên tâm với m2. tính độ cao cực đại của m1,m2 sau va chạm, cho m=10m/s2

 

[galaxy98adt]

một con lắc đơn có chiều dài l=90cm, quả nặng m1=400g được treo cố định tại điểm I. mặt ngang BC, nghiêng CD với góc nghiêng 30 độ và CD=120cm. đặt vật khối lượng m2=200g tại B, BI trùng với phương thẳng đứng. kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 60 độ rồi thả không vận tốc ban đầu đến va chạm xuyên tâm với m2. tính độ cao cực đại của m1,m2 sau va chạm, cho m=10m/s2

Ta có: Cơ năng của con lắc là: $W = m.g.h = m.g.l.(1 - cos\ 60^o) = 0,4.10.0,9.(1 - cos\ 60^o) = 1,8 (J)$
Ngay trước khi va chạm với $m_2$, vận tốc của $m_1$ là: $v_1 = \sqrt{\frac{2.W}{m_1}} = 3 (m/s)$
Vì va chạm là đàn hồi xuyên tâm nên ta có: $\left\{ \begin{array}{l} m_1.v_1 = m_1.v'_1 + m_2.v'_2 \\ \frac{1}{2}.m_1.v_1^2 = \frac{1}{2}.m_1.v'_1^2 + \frac{1}{2}.m_2.v'_2^2 \end{array} \right.$
\Leftrightarrow $\left\{ \begin{array}{l} m_1.v_1 - m_1.v'_1 = m_2.v'_2 \\ m_1.v_1^2 - m_1.v'_1^2 = m_2.v'_2^2 \end{array} \right.$
\Leftrightarrow $\left\{ \begin{array}{l} m_1.(v_1 - v'_1) = m_2.v'_2 \\ m_1.(v_1 - v'_1).(v_1 + v'_1) = m_2.v'_2^2 \end{array} \right.$
\Leftrightarrow $\left\{ \begin{array}{l} m_1.v_1 = m_1.v'_1 + m_2.v'_2 \\ v_1 + v'_1 = v'_2 \end{array} \right.$
Giải hệ, ta tính được $\left\{ \begin{array}{l} v'_1 = 1 (m/s) \\ v'_2 = 4 (m/s) \end{array} \right.$
\Rightarrow Sau va chạm, cơ năng của vật là: $W' = \frac{1}{2}.m_1.v'_1^2 = 0,2 (J)$
\Rightarrow Độ cao cực đại của $m_1$ là: $h = \frac{W'}{m.g} = 0,05 (m) = 5 (cm)$
+) Đối với vật $m_2$:
Tại C, vận tốc của vật $m_2$ là $v'_2 = 4 (m/s)$
Khi lên dốc, dưới tác dụng của thành phần $P. sin\ 30^o$ vật sẽ chuyển động chậm dần đều với gia tốc $a = \frac{m_2.g. sin\ 30^o}{m_2} = -5 (m/s^2)$
Khi lên đến D, vận tốc của $m_2$ là: $v = \sqrt{2.a.CD + v'_2^2} = 2 (m/s)$
\Rightarrow Ta có thể coi rằng ta ném xiên vật $m_2$ tại D với vận tốc ban đầu là $v_0 = 2 m/s$ và góc ném là $\alpha = 30^o$
\Rightarrow Chiều cao tối đa mà vật $m_2$ đạt được là: $h = \frac{v_0^2.sin^2\ \alpha}{2.g} = 0,05 (m) = 5 (cm)$
Độ cao từ $D$ tới mặt phẳng ngang là: $h_1 = CD.sin\ 30^o = 60 (cm)$
\Rightarrow Độ cao cực đại mà vật $m_2$ đạt tới là: $H_{max} = h + h_1 = 65 (cm)$

 

[leminhnghia1]

Giải:

em bổ sung cái ảnh:

 

[duclk]

một con lắc đơn có chiều dài l=90cm, quả nặng m1=400g được treo cố định tại điểm I. mặt ngang BC, nghiêng CD với góc nghiêng 30 độ và CD=120cm. đặt vật khối lượng m2=200g tại B, BI trùng với phương thẳng đứng. kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc 60 độ rồi thả không vận tốc ban đầu đến va chạm xuyên tâm với m2. tính độ cao cực đại của m1,m2 sau va chạm, cho m=10m/s2

chỉ cần áp dụng bảo toàn cơ năng để giải, xét quá trình đầu và quá trình cuối
Trong trường hợp này vật chỉ chịu tác dụng của lực thế nha