Quảng cáo
2 câu trả lời 231
Phân tích:
Gọi vận tốc mảnh 1 sau nổ là \( \vec{v}_1 \) (góc 60° so với phương ngang)
Gọi vận tốc mảnh 2 sau nổ là \( \vec{v}_2 \) (vuông góc với \( \vec{v}_1 \), chưa biết chiều)
Do tổng động lượng được bảo toàn, ta có:
\[
\vec{p}_{\text{ban đầu}} = \vec{p}_{\text{sau nổ}}
\]
- Ban đầu:
\( \vec{p}_0 = m \cdot v \) (theo phương ngang)
- Sau khi nổ:
\[
\vec{p}_1 = \frac{m}{2} \vec{v}_1,\quad \vec{p}_2 = \frac{m}{2} \vec{v}_2
\]
Tổng động lượng sau nổ:
\[
\vec{p}_1 + \vec{p}_2 = m \cdot v
\]
Ta chọn hệ trục:
- Trục Ox nằm ngang (cùng hướng viên đạn ban đầu)
- Trục Oy thẳng đứng
Phân tích vận tốc của mảnh 1:
\[
v_{1x} = v_1 \cos(60°) = \frac{v_1}{2},\quad v_{1y} = v_1 \sin(60°) = \frac{v_1 \sqrt{3}}{2}
\]
Gọi \( v_{2x}, v_{2y} \) là các thành phần vận tốc mảnh 2.
Vì hai mảnh bay vuông góc nhau, ta biết:
\[
\vec{v}_2 \perp \vec{v}_1 \Rightarrow v_{2x} = -v_1 \frac{\sqrt{3}}{2},\quad v_{2y} = \frac{v_1}{2}
\]
(Tức mảnh 2 bay lệch xuống dưới vuông góc với hướng mảnh 1 bay lên trên)
Bảo toàn động lượng theo trục Ox:
\[
mv = \frac{m}{2} \cdot v_{1x} + \frac{m}{2} \cdot v_{2x}
\Rightarrow mv = \frac{m}{2} \left( \frac{v_1}{2} - \frac{v_1 \sqrt{3}}{2} \right)
\]
Rút gọn \( m \):
\[
v = \frac{1}{2} \left( \frac{v_1}{2} - \frac{v_1 \sqrt{3}}{2} \right)
= \frac{v_1}{4} (1 - \sqrt{3})
\]
Giải phương trình:
\[
v_1 = \frac{4v}{1 - \sqrt{3}} \Rightarrow \text{nhân tử liên hợp để khử căn:}
\]
\[
v_1 = \frac{4v (1 + \sqrt{3})}{(1 - \sqrt{3})(1 + \sqrt{3})} = \frac{4v (1 + \sqrt{3})}{1 - 3} = \frac{4v (1 + \sqrt{3})}{-2}
= -2v (1 + \sqrt{3})
\]
Lấy độ lớn:
\[
\boxed{v_1 = 2v(1 + \sqrt{3})}
\]
Vận tốc mảnh 1 có độ lớn là:
\[
\boxed{v_1 = 2v(1 + \sqrt{3})}
\]
Bạn có thể thay số nếu đề bài cho giá trị cụ thể của \( v \). Nếu cần mình thế số giúp luôn nha!
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
150594 -
97622
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
59093
