Một viên đạn đang bay thẳng đứng lên phía trên với vận tốc 200 m/s thì nổ thành hai mảnh bằng nhau. Hai mảnh chuyển động theo hai phương đều tạo với đường thẳng đứng góc 60°. Hãy xác định vận tốc của mỗi mảnh đạn.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai- Xét hệ gồm hai mảnh đạn trong thời gian nổ, đây là hệ kín nên ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta được
- Động lượng trước khi đạn nổ:
\({\vec p_t} = m.\vec v = \vec p\)
- Động lượng sau khi đạn nổ:
\({\vec p_s} = {m_1}.{\vec v_1} + {m_2}.{\vec v_2} = {\vec p_1} + {\vec p_2}\)
Vậy: \({\vec p_t} = {\vec p_s} \Leftrightarrow \vec p = {\vec p_1} + {\vec p_2}\)
- Theo hình biểu diễn ta có: \({{\rm{p}}_t} = {p_1} = {p_2}\)
(Vì ta có tam giác tạo bởi 3 cạnh là 3 động lượng này là tam giác có 2 góc bằng 60° là tam giác đều)
- Thay số ta được: \(m.200 = \left( {\frac{1}{2}m} \right){v_1} = \left( {\frac{1}{2}m} \right){v_2} \Rightarrow {v_1} = {v_2} = 400({\rm{m}}/{\rm{s}})\)