Dạng bài tập về Các loại va chạm

Bài tập 1:

Vì va chạm là đàn hồi nên động năng của hệ sau va chạm bằng động năng của hệ trước va chạm và bằng động năng của vật 1 trước va chạm: $W_{đ}=\frac{1}{2}m.v_{o}^{2}$

Bài tập 2:

a) Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng xe ô tô con và xe tải; v1, v1’, v2, v2’ lần lượt là vận tốc của xe ô tô con, xe tải ngay trước và sau va chạm.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ xe ô tô con xe tải ngay trước và sau khi xảy ra va chạm:

$m_{1}.\vec{v}_{1}+m_{2}.\vec{v}_{2}=m_{1}.\vec{v'}_{1}+m_{2}.\vec{v'}_{2}$(*)

Chiếu (*) lên hướng chuyển động ban đầu của ô tô con:

$m_{1}.v_{1}+m_{2}.v_{2}=m_{1}.v'_{1}+m_{2}.v'_{2}$

$\Rightarrow v'_{2}=\frac{m_{1}.v_{1}+m_{2}.v_{2}-m_{1}.v'_{1}}{m_{2}}=\frac{1200.25+9000.20-1200.18}{9000}\approx 20,93 m/s$

Như vậy, xe ô tô tải vẫn chuyển động theo hướng cũ với tốc độ 20,93 m/s.

b) Năng lượng tiêu hao trong quá trình va chạm:

$E=\frac{1}{2}m_{1}.v^{2}_{1}+\frac{1}{2}m_{2}.v^{2}_{2}-(\frac{1}{2}m_{1}.v'^{2}_{1}+\frac{1}{2}m_{2}.v'^{2}_{2})\approx 9308 J$

Năng lượng tiêu hao làm biến dạng kết cấu của hai xe, động năng các mảnh vỡ, nhiệt lượng ở bề mặt tiếp xúc, …

Bài tập 3:

a) Chọn gốc thế năng tại vị trí thấp nhất của con lắc

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ ngay sau khi va chạm cho đến khi con lắc đạt độ cao cực đại:

$\frac{1}{2}(m_{1}+m_{2}).v^{2}=(m_{1}+m_{2}).g.h$

$\Rightarrow v=\sqrt{2.g.h}=\sqrt{2.9,8.0,05}\approx 0,99 m/s$.

b) Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ khối gỗ - viên đạn ngay trước và sau va chạm:

$m_{1}.\vec{v}_{o}=(m_{1}+m_{2}).\vec{v}\Rightarrow\vec{v}_{o}=\frac{(m_{1}+m_{2}).\vec{v}}{m_{1}}$

Ta có độ lớn:

$v_{o}=\frac{(m_{1}+m_{2}).v}{m_{1}}=\frac{(0,005+1).0,99}{0,005}\approx198,99 m/s$