Bài 19. Các loại va chạm

Một quả bóng có khối lượng 50 g đang bay theo phương ngang với tốc độ 2 m/s thì va chạm vào tường và bị bật trở lại với cùng một tốc độ. Tính độ biến thiên động lượng của quả bóng.

Một vật có khối lượng 1 kg trượt không ma sát trên một mặt phẳng ngang với tốc độ 5 m/s đến đập vào một bức tường thẳng đứng theo phương vuông góc với tường. Sau va chạm, vật bật ngược trở lại phương cũ với tốc độ 2 m/s. Thời gian tương tác là 4 s. Tính độ lớn lực $\overrightarrow{F}$ do tường tác dụng lên vật.

Viên đạn khối lượng 20 g đang bay với vận tốc 600 m/s thì gặp một cánh cửa thép. Đạn xuyên qua cửa trong thời gian 0,002 s. Sau khi xuyên qua cánh cửa vận tốc của đạn còn 300 m/s.Tính lực cản trung bình của cửa tác dụng lên đạn.

Một viên đạn 10 g chuyển động với vận tốc 1000 m/s xuyên qua tấm gỗ. Sau đó vận tốc của viên đạn là 500 m/s, thời gian viên đạn xuyên qua tấm gỗ là 0,01 s. Tính độ biến thiên động lượng và lực cản trung bình của tấm gỗ.

Bắn một viên đạn có khối lượng 10 g theo phương nằm ngang vào một mẫu gỗ có khối lượng 390 g đặt trên một mặt phẳng nhẵn nằm ngang. Đạn mắc vào gỗ và cùng chuyển động với vận tốc 10 m/s. Tính vận tốc của đạn trước khi mắc vào gỗ.

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 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 $m_1$ = 5 g, khối gỗ có khối lượng $m_2$ = 1 kg và h = 5 cm. Lấy g = 9,8 m/$s^2$. 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.

Vật 500 g chuyển động với vận tốc 4 m/s không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang thì va chạm vào vật thứ hai có khối lượng 300 g đang đứng yên. Sau va chạm, hai vật dính làm một. Tìm vận tốc của 2 vật sau va chạm.

Hai xe lăn nhỏ có khối lượng $m_1$ = 300 g, $m_2$ = 2 kg chuyển động trên mặt phẳng ngang ngược chiều với nhau với các vận tốc tương ứng $v_1$ = 2 m/s và $v_2$ = 0,8 m/s. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng vận tốc. Tìm độ lớn và chiều của vận tốc này. Bỏ qua mọi lực cản.

Một toa xe có khối lượng 4 tấn chuyển động đến va chạm vào toa xe thứ 2 đang đứng yên. Sau đó 2 xe dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc 2 m/s. Hỏi toa xe 1 có vận tốc bao nhiêu trước khi dính vào toa xe 2. Cho biết toa xe 2 có khối lượng 2 tấn.

Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc 3 m/s đến va chạm với một vật có khối lượng 2m đang đứng yên. Sau va chạm, 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc V. Coi va chạm giữa 2 vật là va chạm mềm. Tính V.

Một vật có khối lượng $m_1$ = 100 g chuyển động với vận tốc 3 m/s đến va chạm với một vật có khối lượng $m_2$ = 200 g đang đứng yên. Biết sau va chạm hai vật dính vào nhau. Tính vận tốc của hệ ngay sau va chạm.

Hai xe lăn nhỏ có khối lượng 300 g và 2 kg chuyển động trên mặt phẳng ngang ngược chiều nhau với các vận tốc tương ứng 2 m/s và 0,8 m/s. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động cùng vận tốc. Xác định vận tốc của hệ sau va chạm.

Một viên bi có khối lượng $m_1$ = 2 kg chuyển động với vận tốc $v_1$ = 3 m/s đến va chạm vào viên bi thứ hai có khối lượng $m_2$ = 3 kg đang chuyển động với vận tốc $v_2$ = 2 m/s ngược chiều với viên bi thứ nhất. Sau va chạm hai viên bi dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc. Tìm vận tốc của hệ hai viên bi ngay lúc sau va chạm.

Một viên bi có khối lượng $m_1$ = 500 g đang chuyển động với vận tốc 12 m/s đến va chạm với viên bi có khối lượng $m_2$ = 3,5 kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s. Sau va chạm, 2 viên bi dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc là bao nhiêu?

Một toa xe có khối lượng $m_1$ = 3,7 tấn chạy với vận tốc $v_1$ = 5,2 m/s đến va chạm vào toa xe đứng yên có khối lượng $m_2$ = 5,2 tấn làm cho toa xe này chuyển động với vận tốc $v_2$ = 3,8 m/s. Toa xe thứ nhất chuyển động như thế nào sau va chạm?

Một quả cầu thứ nhất có khối lượng 2 kg chuyển động với vận tốc 3 m/s tới va chạm vào quả cầu thứ hai có khối lượng 3 kg đang chuyển động với vận tốc 1 m/s cùng chiều với quả cầu thứ nhất trên một máng thẳng ngang. Sau va chạm, quả cầu thứ nhất chuyển động với vận tốc 0,6 m/s theo chiều ban đầu. Bỏ qua lực ma sát và lực cản. Xác định chiều chuyển động và vận tốc của quả cầu thứ hai. 

Vật ${\mathrm{m}}_1$ chuyển động với vận tốc 6 m/s đến va chạm với vật ${\mathrm{m}}_2$ chuyển động ngược chiều với vận tốc 2 m/s. Sau va chạm hai vật bật ngược trở lại với vận tốc 4 m/s. Tính khối lượng của hai vật, biết ${\mathrm{m}}_{1 }+ {\mathrm{m}}_2$ = 1,5 kg.