Một ô tô con khối lượng 1,2 tấn đang chuyển động với tốc độ 25 m/s

Trang trước Trang sau

Bài 19.7 (VD) trang 66 sách bài tập Vật Lí 10: Một ô tô con khối lượng 1,2 tấn đang chuyển động với tốc độ 25 m/s thì va chạm vào đuôi của một xe tải khối lượng 9 tấn đang chạy cùng chiều với tốc độ 20 m/s (Hình 19.4). Sau va chạm, ô tô con vẫn chuyển động theo hướng cũ với tốc độ 18 m/s.

Một ô tô con khối lượng 1,2 tấn đang chuyển động với tốc độ 25 m/s (ảnh 2)

a. Xác định vận tốc của xe tải ngay sau va chạm.

b. Xác định phần năng lượng tiêu hao trong quá trình va chạm. Giải thích tại sao lại có sự tiêu hao năng lượng này.

Lời giải:

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:

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

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

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