Bài 6 trang 148 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao

Đề bài

Bắn một hòn bi thép với vận tốc v vào một hòn bi thủy tinh đang nằm yên. Sau khi va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi thủy tinh có vận tốc gấp 3 lần vận tốc của bi thép. Tìm vận tốc của mỗi hòn bi sau va chạm. Biết khối lượng của bi thép bằng 3 lần khối lượng bi thủy tinh.

Hướng dẫn giải

Bi thép khối lượng M = 3m, vận tốc \(\overrightarrow v \) va chạm bi thủy tinh khối lượng m , đứng yên.

Sau va chạm bi thủy tinh có vận tốc 3\(\overrightarrow {v'} \), bi thép có vận tốc \(\overrightarrow {v'} \). Coi hệ là kín.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

\(m.(3\overrightarrow {v'} ) + (3m)\overrightarrow {v'}  = 3m\overrightarrow v  \Leftrightarrow 2\overrightarrow {v'}  = \overrightarrow v  \Rightarrow v' = {v \over 2}\)

Vậy sau va chạm:

- bi thép có vận tốc \({v \over 2}\) cùng hướng chuyển động của bi thép trước va chạm.

- bi thủy tinh có vận tốc \({{3v} \over 2}\) cùng hướng chuyển động của bi thép trước va chạm.