Bài tập tự luận về Cơ hệ đạn nổ môn Vật Lý 10 năm 2021

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễ[r]

BÀI TẬP TỰ LUẬN VỀ CƠ HỆ ĐẠN NỔ

1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Khi một viên đạn nổ thì nội năng là rất lớn nên được coi là một hệ kín

- Theo định luật bảo toàn động lượng p p 1p2

- Vẽ hình biểu diễn

- Chiếu theo hình biểu diễn xác định độ lớn

2 BÀI TẬP VÍ DỤ

Một viên đạn pháo đang bay ngang với vận tốc 300 ( m/s ) thì nổ và vỡ thành hai mảnh có khối lượng lần lượt là 15kg và 5kg Mảnh to bay theo phương thẳng đứng xuống dưới với vận tốc

400 3 ( m/s ) Hỏi mảnh nhỏ bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu ? Bỏ qua sức cản

không khí

Giải

Khi đạn nổ lực tác dụng của không khí rất nhỏ so với nội lực nên được coi như là một hệ kín

Theo định luật bảo toàn động lượng p p  1 p2

Với p mv  5 15 300 6000 kgm / s     

1 1 1

p m v 15.400 3 6000 3 kgm / s

p m v 5.v kgm / s

Vì v 1   v p1 p theo pitago

2 2 2 2 2

2 1 2 1

 p2  6000 3 2 6000 2  12000 kgm / s

2

p 12000

Mà   1      0

2

p 6000 3 1

3 BÀI TẬP TỰ LUYỆN:

thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau Biết mảnh thứ nhất bay theo phương ngang

với vận tốc 500 m/s Hỏi mảnh hai bay thoe phương nào với vận tốc là bao nhiêu Bỏ qua mọi

tac dụng của không khí đối với viên đạn Lấy g = 10m/s2

12,5 m/s thì vỡ thành hai mảnh Với khối lượng lần lượt là 0,5kg và 0,3kg Mảnh to rơi theo

phương thẳng đứng xuống dưới và có vận tốc khi chạm đất là 40 m/s Khi đó mảnh hai bay

thoe phương nào với vận tốc bao nhiêu Lấy g = 10m/s2

đó một mảnh có khối lượng làm

3 bay thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 20m/s Tìm độ cao cực đại mà mảnh còn lại lên tới được so với vị trí đạn nổ Lấy g = 10m/s2

hai mảnh có khối lượng lần lượt là 2kg và 3kg Mảnh nhỏ bay thẳng đứng xuống dưới và rơi

chạm đất với vận tốc 100m/s Xác định độ lớn và hướng vận tốc của 2 mảnh ngay sau khi đạn

nổ Bỏ qua sức cản của không khí Lấy g = 10m/s2

4 HƯỚNG DẪN GIẢI:

Theo định luật bảo toàn động lượng

 1 2

p p p

Với p mv   2.250 500 kgm / s   

p m v 1.500 500 kgm / s

Vì v 1   v p1 p theo pitago

2 1 2 1

p p P p p p 500 500 500 2 kgm / s

 v2  p2 500 2 m / s

2

Vậy mảnh hai chuyển động theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 0

45 với vận tốc

500 2 m / s

mảnh nhỏ trước khi nổ là

/2 2 /2

1 1 1 1

v v 2gh v v 2gh

1

v 40 2.10.20 20 3 m / s

Theo định luật bảo toàn động lượng

 1 2

p p p

Với p mv  0,5 0,3 12,5 10 kgm / s     

1 1 1

p m v 0,5.20 3 10 3 kgm / s

p m v 0,3.v kgm / s

Vì v 1   v p1 p theo pitago

p p P p p p 10 3 10 20 kgm / s

2

p 20

v 66,67 m / s

2

p 10 3

Vậy mảnh hai chuyển động theo phương hợp với phương ngang một góc 0

60 với vận tốc

66,67 m / s

Theo định luật bảo toàn động lượng p p  1 p2 vì vật đứng yên mới nổ nên

v 0 m / s p 0 kgm / s







1 2

1 2

1 2

p p 0

2 2

m 20

m v 3

2m m

3

Vậy độ cao vật có thể lên được kể từ vị trí nổ áp dụng công thức

2 2 2 2

2

v v 2gh 0 10 2 10 h h 5 m

mảnh nhỏ trước khi nổ là

/2 2 /2

1 1 1 1

v v 2gh v v 2gh

1

v 100 2.10.125 50 3 m / s

Theo định luật bảo toàn động lượng

 1 2

p p p

Với p mv 2 3 50 250 kgm / s    

1 1 1

p m v 2.50 3 100 3 kgm / s

p m v 3.v kgm / s

Vì v 1   v p1 p theo pitago

p p P p p p 100 3 250 50 37 kgm / s

p

Mà   1     0

2

p 100 3

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi

về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh

tiếng

xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và

Sinh Học

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức

Tấn

THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh

Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc

Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí