Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo

146/235

Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau. Viên bi một có khối lượng 4kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8 kg đang chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow {{v_2}} \). Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Giả sử sau va chạm, bi 2 đứng yên còn bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc v₁′ = 3m/s.Tính vận tốc viên bi 2 trước va chạm?

3,5(m/s)

2,4(m/s)

4,2(m/s)

1,5(m/s)

Giải thích

Đáp án đúng là A

Phương pháp giải

Định luật bảo toàn động lượng: \[{\vec p_t} = {\vec p_s}\]

Công thức tính động lượng: \[p = mv\]

Lời giải

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm.

Theo định luật bảo toàn động lượng: \[{m_1}.{\vec v_1} + {m_2}.{\vec v_2} = {m_1}.\vec v_1^\prime + {m_2}.\vec v_2^\prime \]

Sau va chạm viên bi hai đứng yên viên bi một chuyển động ngược chiều với vận tốc 3m/s ta có:

Chiếu lên chiều dương

\[{m_1}.{v_1} - {m_2}.{v_2} = - {m_1}.v_1^\prime + 0 \Rightarrow {v_2} = \frac{{{m_1}.{v_1} + {m_1}.v_1^\prime }}{{{m_2}}}\]

\[ \Rightarrow {v_2} = \frac{{4.4 + 4.3}}{8} = 3,5\,\,({\rm{m}}/{\rm{s}})\]