Khẩu pháo có khối lượng M = 450 kg, nhả đạn theo phương ngang. Đạn có khối lượng m = 5kg, rời nòng với vận tốc v = 450 m/s. Sau khi bắn, súng giật lùi một đoạn 45 cm. Tính lực cản trung bình của mặt đường tác dụng lên khẩu pháo.
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Bài toán này liên quan đến định luật bảo toàn động lượng và công của lực cản.
1. **Định luật bảo toàn động lượng:**
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ pháo và đạn ngay sau khi bắn: m*v + M*V = 0 (V là vận tốc giật lùi của pháo)
- Suy ra: V = - (m*v) / M = - (5 * 450) / 450 = -5 m/s (dấu âm chỉ hướng ngược lại)
2. **Công của lực cản:**
- Công của lực cản bằng độ biến thiên động năng của pháo:
- A = F_c * s = 1/2 * M * V^2 (F_c là lực cản trung bình, s là quãng đường giật lùi)
3. **Tính lực cản:**
- F_c = (M * V^2) / (2 * s) = (450 * 5^2) / (2 * 0.45) = (450 * 25) / 0.9 = 12500 N
Vậy lực cản trung bình của mặt đường tác dụng lên khẩu pháo là 12500 N.





