Giải SBT Vật lí 10 trang 66 Chân trời sáng tạo

Giải SBT Vật lí 10 trang 66 Chân trời sáng tạo

Bài 19.7 trang 66 SBT Vật lí 10: Một ô tô con khối lượng 1,2 tấn đang chuyển động với tốc độ 25 m/s thì va chạm vào đuôi của một xe tải khối lượng 9 tấn đang chạy cùng chiều với tốc độ 20 m/s (Hình 19.4). Sau va chạm, ô tô con vẫn chuyển động theo hướng cũ với tốc độ 18 m/s.

a. Xác định vận tốc của xe tải ngay sau va chạm.

b. Xác định phần năng lượng tiêu hao trong quá trình va chạm. Giải thích tại sao lại có sự tiêu hao năng lượng này.

Lời giải:

a. Gọi m₁, m₂ lần lượt là khối lượng xe ô tô con và xe tải; v₁, v₁’, v₂, v₂’ lần lượt là vận tốc của xe ô tô con, xe tải ngay trước và sau va chạm.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ xe ô tô con xe tải ngay trước và sau khi xảy ra va chạm:

$$\begin{gathered} m_1.\overrightarrow{v_1}+m_2.\overrightarrow{v_2} \\ =m_1.\overrightarrow{v{\text{'}}_1}+m_2.\overrightarrow{v{\text{'}}_2}\left(*\right) \end{gathered}$$

Chiếu (*) lên hướng chuyển động ban đầu của ô tô con:

$m_1.v_1+m_2.v_2=m_1.v_1\text{'}+m_2.v_2\text{'}$

$\Rightarrow v_2\text{'}=\frac{m_1.v_1+m_2.v_2-m_1.v_1\text{'}}{m_2}$$=\frac{1200.25+9000.20-1200.18}{9000}$$\approx 20,93m/s$

Như vậy, xe ô tô tải vẫn chuyển động theo hướng cũ với tốc độ 20,93 m/s.

b. Năng lượng tiêu hao trong quá trình va chạm:

$E=\frac{1}{2}{m}_1.v_1^2+\frac{1}{2}{m}_2.v_2^2-$$\left(\frac{1}{2}{m}_1.v{\text{'}}_1^2+\frac{1}{2}{m}_2.v{\text{'}}_2^2\right)\approx 9308J$

Năng lượng tiêu hao làm biến dạng kết cấu của hai xe, động năng các mảnh vỡ, nhiệt lượng ở bề mặt tiếp xúc, …

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 65

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