Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng M = 75 kg đang đi bộ ngoài không gian. Do một sự cố, dây nối người với con tàu bị tuột.

6/12

Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng M = 75 kg đang đi bộ ngoài không gian. Do một sự cố, dây nối người với con tàu bị tuột. Để quay về tàu, người đó ném một bình oxi mang theo người có khối lượng m = 10 kg về phía ngược lại với tàu với tốc độ 12 m/s. Giả sử ban đầu người đang đứng yên so với tàu, hỏi sau khi ném bình khí, người sẽ chuyển động về tàu với tốc độ là:

2,4 m/s.

1,9 m/s.

1,6 m/s.

1,7 m/s.

Giải thích

Đáp án đúng là: C

Gọi m, v là khối lượng và vận tốc của bình oxi. M, V là khối lượng và vận tốc của người.

Chọn chiều dương cùng với chiều chuyển động của bình oxi.

Ngoài không gian không có lực nào tác dụng nên hệ người – bình oxi nên ta coi hệ là hệ kín. Xét trong hệ quy chiếu gắn với tàu, tổng động lượng ban đầu của hệ bằng 0.

Theo định luật bảo toàn động lượng, sau khi người ném bình khí, tổng động lượng của hệ được bảo toàn, hay:

0→=M.V→+m.v→⇔M.V→=−m.v→⇒V→=−mM.v→

Người chuyển động ngược chiều với chiều ném bình oxi, nên:

V=−mM.v=−1075.12=−1,6 m/s. Tốc độ của người khi đó là 1,6 m/s.