Cứu em vs ạ :>
Quảng cáo
3 câu trả lời 3123
Để tính phần động năng hao hụt do va chạm mềm, ta sử dụng định lý bảo toàn động năng trong hệ thống.
Ban đầu, tổng động năng của hệ thống gồm xe A và xe B là:
\[ KE_{\text{ban đầu}} = \frac{1}{2}m_Av_A^2 + \frac{1}{2}m_Bv_B^2 \]
Trong đó:
- \( m_A = 1 \, \text{kg} \) là khối lượng của xe A,
- \( v_A = 10 \, \text{m/s} \) là vận tốc của xe A,
- \( m_B = 1 \, \text{kg} \) là khối lượng của xe B,
- \( v_B = 0 \, \text{m/s} \) là vận tốc của xe B trước va chạm.
Sau va chạm, vận tốc của cả hai xe sau va chạm là \( v \), và tổng động năng sau va chạm là:
\[ KE_{\text{sau}} = \frac{1}{2}m_Av^2 + \frac{1}{2}m_Bv^2 \]
Theo định lý bảo toàn động năng, ta có:
\[ KE_{\text{ban đầu}} = KE_{\text{sau}} \]
\[ \frac{1}{2}m_Av_A^2 = \frac{1}{2}m_Av^2 + \frac{1}{2}m_Bv^2 \]
\[ \frac{1}{2} \times 1 \times 10^2 = \frac{1}{2} \times 1 \times v^2 + \frac{1}{2} \times 1 \times v^2 \]
\[ 50 = v^2 + v^2 \]
\[ 50 = 2v^2 \]
\[ v^2 = \frac{50}{2} \]
\[ v^2 = 25 \]
\[ v = 5 \, \text{m/s} \]
Vậy sau va chạm, cả hai xe di chuyển với vận tốc \( 5 \, \text{m/s} \). Phần động năng hao hụt do va chạm mềm là sự chuyển đổi của động năng thành nhiệt và các dạng năng lượng khác. Động năng hao hụt có thể được tính bằng hiệu của tổng động năng ban đầu và tổng động năng sau va chạm:
\[ \Delta KE = KE_{\text{ban đầu}} - KE_{\text{sau}} \]
\[ \Delta KE = \frac{1}{2} \times 1 \times 10^2 - \frac{1}{2} \times 1 \times 5^2 - \frac{1}{2} \times 1 \times 5^2 \]
\[ \Delta KE = 50 - 12.5 - 12.5 \]
\[ \Delta KE = 25 \, \text{J} \]
Vậy phần động năng hao hụt do va chạm mềm là 25 J.
**Giải:**
1. Xác định vận tốc của hai xe sau va chạm:
Theo định luật bảo toàn động lượng:
Trước va chạm:
* Tổng động lượng của hệ: $p_1 = m_1v_1 + m_2v_2 = 1 \cdot 10 + 1 \cdot 0 = 10$ (kg m/s)
Sau va chạm:
* Hai xe dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc $v$
* Tổng động lượng của hệ: $p_2 = (m_1 + m_2)v = 2v$ (kg m/s)
Vì động lượng của hệ được bảo toàn nên:
$p_1 = p_2$
$\Rightarrow 10 = 2v$
$\Rightarrow v = 5$ (m/s)
**2. Tính phần động năng hao hụt:**
* **Động năng của hệ trước va chạm:**
$K_1 = \frac{1}{2}m_1v_1^2 + \frac{1}{2}m_2v_2^2 = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 10^2 + \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 0^2 = 50$ (J)
* **Động năng của hệ sau va chạm:**
$K_2 = \frac{1}{2}(m_1 + m_2)v^2 = \frac{1}{2} \cdot (1 + 1) \cdot 5^2 = 37,5$ (J)
* **Phần động năng hao hụt:**
$\Delta K = K_1 - K_2 = 50 - 37,5 = 12,5$ (J)
Vậy phần động năng hao hụt do va chạm là 12,5 J.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
150255
-
97543
-
Hỏi từ APP VIETJACK59014
