Bạn Nam đang đi xe đạp trên đường thẳng với vận tốc 5 m/s

Bài 4.12 trang 43 sách bài tập Vật Lí 10: Bạn Nam đang đi xe đạp trên đường thẳng với vận tốc

5 m/s thì ném một hòn đá khối lượng 0,5 kg, có vận tốc 15 m/s so với mặt đất, cùng hướng chuyển động của xe. Khối lượng của bạn Nam và xe đạp là 50 kg. Sau khi ném hòn đá thì vận tốc của xe đạp có thay đổi không? Tính độ thay đổi của tốc độ?

Lời giải:

Bạn Nam và xe đạp có: m₁ = 50 kg; v₁ = 5 m/s về phía trước; v₁’ = ?

Hòn đá có: m₂ = 0,5 kg; v₂ = v₁ = 5 m/s về phía trước; v₂’ = 15 m/s

Theo định luật bảo toàn động lượng:

Động lượng ban đầu (Bạn Nam, xe đạp và hòn đá) = Động lượng sau khi ném (Bạn Nam, xe đạp + hòn đá):

$(m_{1} + m_{2}) v_{1} = m_{1} v_{1}^{'} + m_{2} v_{2}^{'}$

$v_{1}^{'} = \frac{(m_{1} + m_{2}) v_{1} - m_{2} . v_{2}^{'}}{m_{1}} = \frac{(50 + 0, 5) 5 - 0, 5.15}{50} = 4, 9$ m/s.

Như vậy tốc độ của bạn Nam và xe đạp sẽ giảm đi: v₁ – v₁’ = 5 – 4,9 = 0,1 m/s và xe vẫn tiếp tục chuyển động theo chiều cũ.

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Cánh diều khác