Kết quả thí nghiệm đo được trong một lần thí nghiệm với hai xe có cùng khối lượng là 245 g

Giải Vật lí 10 Cánh diều Bài 1: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Câu hỏi 6 trang 98 Vật lí 10:

Kết quả thí nghiệm đo được trong một lần thí nghiệm với hai xe có cùng khối lượng là 245 g, xe 1 có tốc độ 0,542 m/s va chạm với xe 2 đang đứng yên, sau va chạm đo được hai xe có cùng tốc độ là 0,269 m/s. Hãy tính động lượng của từng xe trước và sau va chạm, từ đó so sánh động lượng của hệ hai xe trước và sau va chạm. Định luật bảo toàn có được nghiệm đúng hay không?

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1 trước va chạm.

- Động lượng của xe 1 trước va chạm: $p_1=m_1{v}_1=0,245.0,542=0,133kg.m/s$

- Động lượng của xe 2 trước va chạm: $p_2=0$

- Tổng động lượng của hệ trước va chạm là: $p_{tr}=0,{133}_{}(kg.m/s)$

- Tổng động lượng của hệ sau va chạm là :

$\overrightarrow{p_s}=(m_1+m_2)\overrightarrow{v_s}$

Chiếu biểu thức vecto xuống chiều dương đã chọn.

$\Rightarrow p_s=(m_1+m_2).v_s=(0,245+0,245).0,269\approx 0,{132}_{}(kg.m/s)$

Vậy tổng động lượng của hai xe sau va chạm bằng 99,2% tổng động lượng của hai xe trước va chạm. Định luật bảo toàn được nghiệm đúng.