Giải SBT Vật lí 10 trang 65 Chân trời sáng tạo

Giải SBT Vật lí 10 trang 65 Chân trời sáng tạo

Bài 19.4 trang 65 SBT Vật lí 10: Trong các vụ tai nạn trực diện, đầu xe là phần bị hư hại nhiều nhất (bị biến dạng hoặc thậm chí vỡ thành các mảnh nhỏ) như Hình 19.1. Tại sao các kĩ sư lại không thiết kế đầu xe bằng các vật liệu cứng hơn để hạn chế thiệt hại khi va chạm.

Lời giải:

Khi thiết kế xe, sự an toàn của hành khách phải được đặt lên hàng đầu. Đầu xe được chế tạo từ vật liệu có độ cứng thấp và tính đàn hồi cao (như thép, nhôm, …) để hấp thụ bớt phần động năng của hai xe khi va chạm. Khi đó, động năng của hai xe được chuyển hóa một phần thành năng lượng làm biến dạng đầu xe hoặc động năng của các mảnh vỡ. Trong khi đó, khung bao quanh khoang ca bin sẽ được chế tạo từ vật liệu có độ cứng cao, độ biến dạng thấp để chống lại ngoại lực tác dụng khi va chạm và bảo vệ người ngồi trong xe.

Bài 19.5 trang 65 SBT Vật lí 10: Đồ thị trong Hình 19.2 mô tả sự phụ thuộc của độ lớn lực F tác dụng lên một chất điểm theo thời gian. Biết chất điểm có khối lượng 1,5 kg và ban đầu ở trạng thái nghỉ. Xác định tốc độ của chất điểm tại các thời điểm:

a. t = 3 s.

b. t = 5 s.

Lời giải:

a.

$$\begin{gathered} \Delta p=F.\Delta t \\ \Rightarrow v_{t=3s}=\frac{F.\Delta t}{m}=\frac{4.3}{1,5}=8m/s \end{gathered}$$

b. 

$$\begin{gathered} \Delta p=F.\Delta t \\ \Rightarrow v_{t=5s}-v_{t=3s}=\frac{F.\Delta t}{m} \end{gathered}$$

$\Rightarrow v_{t=5s}=v_{t=3s}+\frac{F.\Delta t}{m}$$=8+\frac{\left(-2\right).2}{1,5}\approx 5,33m/s$

Bài 19.6 trang 65 SBT Vật lí 10: Con lắc đạn đạo là thiết bị được sử dụng để đo tốc độ của viên đạn. Viên đạn được bắn vào một khối gỗ lớn treo lơ lửng bằng dây nhẹ, không dãn. Sau khi va chạm, viên đạn ghim vào trong khối gỗ. Sau đó, toàn bộ hệ khối gỗ và viên đạn chuyển động như một con lắc lên độ cao h (Hình 19.3). Xét viên đạn có khối lượng m₁ = 5 g, khối gỗ có khối lượng m₂ = 1 kg và h = 5 cm. Lấy g = 9,8 m/s². Bỏ qua lực cản của không khí.

a. Tính vận tốc của hệ sau khi viên đạn ghim vào khối gỗ.

b. Tính tốc độ ban đầu của viên đạn.

Lời giải:

a. Chọn gốc thế năng tại vị trí thấp nhất của con lắc

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hệ ngay sau khi va chạm cho đến khi con lắc đạt độ cao cực đại:

$\frac{1}{2}\left(m_1+m_2\right).v^2=\left(m_1+m_2\right).g.h$

$\Rightarrow v=\sqrt{2g.h}$$=\sqrt{2.9,8.0,05}\approx 0,99m/s$

b. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ khối gỗ - viên đạn ngay trước và sau va chạm:

$m_1.\overrightarrow{v_0}=\left(m_1+m_2\right).\overrightarrow{v}$

$\Rightarrow \overrightarrow{v_0}=\frac{\left(m_1+m_2\right).\overrightarrow{v}}{m_1}$

Ta có độ lớn:

$\Rightarrow v_0=\frac{\left(m_1+m_2\right).v}{m_1}$$=\frac{\left(0,005+1\right).0,99}{0,005}\approx 198,99m/s$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Giải SBT Vật lí 10 trang 62

Giải SBT Vật lí 10 trang 63

Giải SBT Vật lí 10 trang 64

Giải SBT Vật lí 10 trang 66

Giải SBT Vật lí 10 trang 67

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 19: Các loại va chạm