Một vật khối lượng m1 = 1 kg được thả trượt không vận tốc đầu từ độ cao H = 5 m trên một máng trượt như hình vẽ. Ở điểm thấp nhất của quỹ đạo, nó va chạm mềm vào một vật khối lượng m2 = 4 kg đang đứng yên. Bỏ qua ma sát giữa các vật và máng trượt. Lấy g = 10m /s*2
Hãy xác định
a. tốc độ của vật m1, ngay trước khi va chạm vật m2
b. độ cao tối đa các vật lên tới được sau va chạm

Đáp án:

 \(0,2\left( m \right)\)

Giải thích các bước giải:

a) Bảo toàn cơ năng, ta có: 

\(\begin{array}{l}
{m_1}gH = \dfrac{1}{2}{m_1}v_1^2\\
 \Rightarrow {v_1} = \sqrt {2gH}  = \sqrt {2.10.5}  = 10\left( {m/s} \right)
\end{array}\)

b) Sau khi va chạm với vật 2:

\(\begin{array}{l}
{m_1}{v_1} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)v\\
 \Rightarrow 1.10 = \left( {1 + 4} \right)v\\
 \Rightarrow v = 2\left( {m/s} \right)
\end{array}\)

Bảo toàn cơ năng sau khi va chạm:

\(\begin{array}{l}
\dfrac{1}{2}\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v^2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)gh\\
 \Rightarrow h = \dfrac{{{v^2}}}{{2g}} = \dfrac{{{2^2}}}{{2.10}} = 0,2\left( m \right)
\end{array}\)