Một viên đạn có khối lượng m = 5,00 g đang bay với vận tốc v0 = 800 m/s thì va chạm với một khúc gỗ

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 3: Năng lượng

Bài 3.23 trang 39 SBT Vật lí 10: Một viên đạn có khối lượng m = 5,00 g đang bay với vận tốc v₀ = 800 m/s thì va chạm với một khúc gỗ có khối lượng M = 10,0 kg đang chuyển động với vận tốc v = 2,50 m/s. Sau va chạm viên đạn cắm chặt vào khúc gỗ, cả hệ đạn và khúc gỗ chuyển động với vận tốc V = 2,20 m/s. Tính:

a. Động năng ban đầu của viên đạn.

b. Động năng ban đầu của khúc gỗ.

c. Công mà hệ đạn, khúc gỗ sinh ra trong quá trình đạn cắm vào khúc gỗ.

Lời giải

a. Động năng ban đầu của viên đạn

W_đ1 = $\frac{1}{2}m{v}_0^2=\frac{1}{2}.0,{005.800}^2=1,60kJ$

b. Động năng ban đầu của khúc gỗ

W_đ2 = $\frac{1}{2}M{v}^2=\frac{1}{2}\mathrm{.10.2},5^2=31,25J$

c. Động năng của hệ đạn, khúc gỗ lúc đạn đã cắm chặt vào khúc gỗ

$$\begin{gathered} {\text{W}}_{đ}=\frac{1}{2}\left(m+M\right)V^2 \\ =\frac{1}{2}\left(0,005+10\right)2,2^2\approx 24,2J \end{gathered}$$

Công mà hệ đạn, khúc gỗ sinh ra do va chạm là phần năng lượng mà hệ này mất đi

$$\begin{gathered} A=W_{đ1}+W_{đ2}-W_{đ} \\ =1600+31,25-24,2\approx 1607J \end{gathered}$$