Hai viên bi có khối lượng 2g và 3g, chuyển động trên mặt phẳng ngang không ma sát

Giải SBT Vật lí 10 Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

Bài 23.7 trang 56 SBT Vật Lí 10: Hai viên bi có khối lượng 2g và 3g, chuyển động trên mặt phẳng ngang không ma sát với vận tốc 6 m/s (viên bi 2g) và 4 m/s (viên bi 3 g) theo hai phương vuông góc (Hình 23.1). Xác định tổng động lượng của hệ hai viên bi.

Lời giải:

Tổng động lượng của hệ hai viên bi:

$\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}$

Trong đó $\overrightarrow{p_1}=m_1\overrightarrow{v_1}$

$\overrightarrow{p_2}=m_2\overrightarrow{v_2}$

với p₁ = m₁v₁ = 2.10^-3.6 = 1,2.10^-2 kg.m/s

p₂ = m₂v₂ = 3.10^-3. 4 = 1.2.10^-2 kg.m/s

Vì $\overrightarrow{p_1}\perp \overrightarrow{p_2}$ (H.23.1G) và p₁ = p₂ = 1,2.10^-2 kg.m/s,

Nên vectơ $\overrightarrow{p}$ trùng với đường chéo của hình vuông có các cạnh p₁ = p₂.

Từ đó suy ra: $\overrightarrow{p}$ hợp $\overrightarrow{p_1}$ (hoặc $\overrightarrow{p_2}$) một góc α = 45⁰ và có độ lớn:

$p=p_1.\sqrt{2}\approx 1,{2.10}^{-2}.1,4\approx 1,{7.10}^{-2}kg.m/s$