Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn

Trang trước Trang sau

Bài 19.6 (VD) trang 65 sách bài tập Vật Lí 10: Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn. Viên đạn được bắn vào một khối gỗ lớn treo lơ lửng bằng dây nhẹ, không dãn. Sau khi va chạm, viên đạn ghim vào trong khối gỗ. Sau đó, toàn bộ hệ khối gỗ và viên đạn chuyển động như một con lắc lên độ cao h (Hình 19.3). Xét viên đạn có khối lượng m₁ = 5 g, khối gỗ có khối lượng m₂ = 1 kg và h = 5 cm. Lấy g = 9,8 m/s². Bỏ qua lực cản của không khí.

Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn (ảnh 2)

a. Tính vận tốc của hệ sau khi viên đạn ghim vào khối gỗ.

b. Tính tốc độ ban đầu của viên đạn.

Lời giải:

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:

$m_{1} . \vec{v_{0}} = (m_{1} + m_{2}) \vec{. v} \Rightarrow \vec{v_{0}} = \frac{(m_{1} + m_{2}) . \vec{v}}{m_{1}}$

Ta có độ lớn:

$\Rightarrow v_{0} = \frac{(m_{1} + m_{2}) . v}{m_{1}} = \frac{(0, 005 + 1) . 0, 99}{0, 005} \approx 198, 99 m / s$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Chân trời sáng tạo khác