Bạn Nam đang đi xe đạp trên đường thẳng với vận tốc 5 m/s thì ném một hòn đá khối lượng 0,5 kg, có vận tốc 15 m/s so với mặt đất, cùng hướng chuyển động của xe. Khối lượng của bạn...

Lời giải

Bạn Nam và xe đạp có: m₁ = 50 kg; v₁ = 5 m/s về phía trước; v₁’ = ?

Hòn đá có: m₂ = 0,5 kg; v₂ = v₁ = 5 m/s về phía trước; v₂’ = 15 m/s

Theo định luật bảo toàn động lượng:

Động lượng ban đầu (Bạn Nam, xe đạp và hòn đá) = Động lượng sau khi ném (Bạn Nam, xe đạp + hòn đá):

\[\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v_1} = {m_1}v_1^' + {m_2}v_2^'\]

\(v_1^' = \frac{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right){v_1} - {m_2}.v_2^'}}{{{m_1}}} = \frac{{\left( {50 + 0,5} \right)5 - 0,5.15}}{{50}} = 4,9\)m/s.

Như vậy tốc độ của bạn Nam và xe đạp sẽ giảm đi: v₁ – v₁’ = 5 – 4,9 = 0,1 m/s và xe vẫn tiếp tục chuyển động theo chiều cũ.