Một viên đạn khối lượng 10 g đang bay với tốc độ 600 m / s thì gặp một bức tường. Đạn xuyên qua tường trong thời gian 0 , 01 s . Sau khi xuyên qua tường, tốc độ của đạn còn 200 m / s .

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng: A

Phân tích:

Có thể mô tả chuyển động của viên đạn trước và sau khi xuyên qua tường như sau:

Có thể thấy hướng chuyển động của viên đạn không thay đổi, do đó nếu chọn trục Ox theo hướng chuyển động của viên đạn thì trong biểu thức liên hệ giữa xung lượng của lực và độ biến thiên động lượng ta có thể bỏ dấu vectơ và xác định chiều của các vectơ căn cứ vào dấu của các đại lượng.

Biểu thức có thể viết như sau: \({{\rm{F}}_{\rm{c}}}{\rm{.\Delta t}} = {\rm{p'}} - {\rm{p}}\).

\({\rm{m}} = 10{\rm{\;g}} = 0,01{\rm{\;kg}}\); Chọn trục \({\rm{Ox}}\) như hình vẽ.

Ta có: \({\rm{v}} = 600{\rm{\;m}}/{\rm{s}};{\rm{v'}} = 200{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\).

Động lượng của đạn trước khi gặp tường là:

\({\rm{p}} = {\rm{mv}} = 0,01.600 = 6{\rm{\;kg}}{\rm{.m/s}}\).

Động lượng của đạn sau sau khi xuyên qua tường là:

\({\rm{p'}} = {\rm{mv'}} = 0,01.200 = 2{\rm{\;kg}}{\rm{.m/s}}{\rm{.\;}}\)

Từ mối liên hệ giữa xung lượng của lực và độ biến thiên động lượng ta có:

\({\rm{p'}} - {\rm{p}} = {{\rm{F}}_{\rm{c}}}{\rm{.\Delta t}} \Rightarrow {{\rm{F}}_{\rm{c}}} = \frac{{{\rm{p'}} - {\rm{p}}}}{{{\rm{\Delta t}}}} = \frac{{2 - 6}}{{0,01}} = - 400{\rm{\;N}}\).

Dấu "-" chứng tỏ \({{\rm{\vec F}}_{\rm{c}}}\) ngược hướng chuyển động của viên đạn, và có độ lớn là \(400{\rm{\;N}}\).