12 Bài toán chuyển động bằng phản lực có đáp án

Một viên đạn đang bay với vận tốc 10 m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh thứ nhất chiếm 60% khối lượng

7/12

Một viên đạn đang bay với vận tốc 10 m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh thứ nhất chiếm 60% khối lượng của quả lựu đạn và tiếp tục bay theo hướng cũ với vận tốc 25 m/s. Tốc độ và hướng chuyển động của mảnh thứ hai là

12,5 m/s; theo hướng viên đạn ban đầu.

12,5 m/s; ngược hướng viên đạn ban đầu.

6,25 m/s; theo hướng viên đạn ban đầu.

6,25 m/s; ngược hướng viên đạn ban đầu.

Giải thích

Đáp án đúng là B.

Gọi m là khối lượng ban đầu của viên đạn.

m1 = 0,6m và m2 = m - m1 = 0,4m lần lượt là khối lượng của 2 mảnh vỡ của viên đạn.

v = 10 m/s là vận tốc ban đầu của viên đạn.

v1 = 25 m/s là vận tốc của mảnh thứ nhất.

v2 là vận tốc của mảnh thứ hai

- Động lượng ban đầu của hệ là:  p→=mv→

- Động lượng lúc sau của hệ là:  p→'=m1v→1+m2v→2

Hệ viên đạn (hai mảnh đạn) ngay khi nổ là một hệ kín nên động lượng hệ được bảo toàn:  p→=p→' hay  mv→=m1v→1+m2v→2 

- Chọn chiều dương là chiều bay ban đầu của viên đạn

Do  mv→=m1v→1+m2v→2 nên mv = m1v1 + m2v2  ⇒v2=mv−m1v1m2=10m−0,6m.250,4m=−12,5 m/s

Dấu (-) chứng tỏ mảnh đạn thứ 2 sẽ chuyển động ngược chiều chuyển động ban đầu của viên đạn và mảnh đạn thứ nhất.