Bài 29.11 trang 55, 56 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một quả lựu đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s...

Một quả lựu đạn đang bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s, bị nổ và tách thành hai mảnh có trọng lượng 10 N và 15 N. Sau khi nổ, mảnh to vẫn chuyển động theo phương ngang với vận tốc 25 m/s cùng chiều chuyên động ban đầu. Lấy g = 10 m/s². Xác định vận tốc và phương chuyển động của mảnh nhỏ.

Phương pháp giải :

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: ∆\(\overrightarrow p \) = 0 ó \({\overrightarrow p _{sau}} = {\overrightarrow p _{truoc}}\).

Lời giải chi tiết:

Hệ vật gồm hai mảnh của quả lựu đạn là hệ cô lập, nên động lượng của hệ được bảo toàn.

- Trước khi nổ, hai mảnh của quả lựu đạn đều chuyển động với vận tốc v₀, nên hệ vật có tổng động lượng: p₀ = (m₁ + m₂)v₀.

- Sau khi nổ, hệ vật có tổng động lượng: p = m₁v₁ + m₂v₂.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ vật ta có:

p = p₀ à m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂)v₀

=> v₁ = \(\frac{{({m_1} + {m_2}){v_0} - {m_2}{v_2}}}{{{m_1}}}\)= \(\frac{{(1,0 + 1,5).10 - 1,5.25}}{{1,0}}\)= - 12,5 m/s.

Vận tốc \(\overrightarrow {{v_1}} \) của mảnh nhỏ ngược hướng với vận tốc ban đầu \(\overrightarrow {{v_0}} \) của quả lựu đạn và có đọ lớn bằng 12,5 m/s.