Một viên đạn nặng 6 g được bắn ra khỏi nòng của một khẩu súng trường 4 kg với tốc độ

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Bài 3 trang 119 Vật Lí 10: Một viên đạn nặng 6 g được bắn ra khỏi nòng của một khẩu súng trường 4 kg với tốc độ 320 m/s.

a) Tìm tốc độ giật lùi của súng.

b) Nếu một người nặng 75 kg tì khẩu súng vào vai và ngắm bắn thì tốc độ giật lùi của người là bao nhiêu?

Lời giải:

a) Coi hệ này là hệ kín.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đạn sau khi bắn ra khỏi nòng súng.

Động lượng của hệ trước va chạm: $\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{0}$

Động lượng của hệ sau va chạm: $\overrightarrow{p_s}=\overrightarrow{p_d}+\overrightarrow{p_s}=m_d\overrightarrow{v_d}+m_s\overrightarrow{v_s}$

Theo định luật bảo toàn động lượng: $\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\iff \overrightarrow{0}=m_d\overrightarrow{v_d}+m_s\overrightarrow{v_s}\iff \overrightarrow{v_s}=-\frac{m_d}{m_s}\overrightarrow{v_d}$

Chiếu biểu thức vecto xuống chiều chuyển động:

$v_s=-\frac{m_d}{m_s}{v}_d=-\frac{0,006}{4}.320=-0,48m/s$

Chứng tỏ súng chuyển động giật lùi với tốc độ là 0,48 m/s.

b) Nếu tì súng lên vai thì coi như súng và người gắn với nhau.

Ta vẫn áp dụng công thức về định luật bảo toàn động lượng.

$\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\iff \overrightarrow{0}=m_d\overrightarrow{v_d}+\left(m_s+m_{ng}\right)\overrightarrow{v}\iff \overrightarrow{v}=-\frac{m_d}{m_s+m_{ng}}\overrightarrow{v_d}$

Chiếu biểu thức vectơ xuống chiều chuyển động:

$v=-\frac{m_d}{m_s+m_{ng}}{v}_d=-\frac{0,006}{4+75}.320=-0,24m/s$

Vậy người sẽ giật lùi với tốc độ 0,24 m/s.

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

• Mở đầu trang 114 Vật Lí 10: Trong thực tế, có rất nhiều quá trình tương tác giữa các hệ vật mà ta không biết rõ ....

• Câu hỏi 1 trang 114 Vật Lí 10: Từ thí nghiệm trong Hình 18.2: Dự đoán độ dịch chuyển của khúc gỗ trong các trường hợp ....

• Câu hỏi 2 trang 115 Vật Lí 10: Cho ví dụ để giải thích tại sao động lượng của một vật lại phụ thuộc vào hệ quy chiếu ....

• Luyện tập trang 115 Vật Lí 10: Trong một trận bóng đá, cầu thủ A có khối lượng 78 kg chạy dẫn bóng với tốc độ ....

• Câu hỏi 3 trang 116 Vật Lí 10: Trên thực tế, có tồn tại hệ kín lí tưởng hay không? Giải thíc....

• Câu hỏi 4 trang 116 Vật Lí 10: Lập luận để giải thích tại sao hệ hai xe trượt trong thí nghiệm khảo sát định luật ....

• Câu hỏi 5 trang 116 Vật Lí 10: Nêu những lưu ý trong khi bố trí dụng cụ như Hình 18.5 để hạn chế sai số ....

• Câu hỏi 6 trang 116 Vật Lí 10: Nếu chỉ có 1 đồng hồ đo thời gian hiện số thì các em cần thiết lập chế độ đo thời gian ....

• Câu hỏi 7 trang 117 Vật Lí 10: Giải thích tại sao chúng ta có thể xác định được vận tốc tức thời của xe ....

• Câu hỏi 8 trang 117 Vật Lí 10: Từ kết quả thí nghiệm, hãy tính độ chênh lệch tương đối động lượng của hệ trước ....

• Vận dụng trang 119 Vật Lí 10: Em hãy vận dụng định luật bảo toàn động lượng để chế tạo một số đồ chơi khoa học ....

• Bài 1 trang 119 Vật Lí 10: Hãy tính độ lớn động lượng của một số hệ sau trang 19 ....

• Bài 2 trang 119 Vật Lí 10: Một quả bóng tennis khối lượng 60 g chuyển động với tốc độ 28 m/s đến đập vào một bức tường....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---