Bài 4.58 trang 56 Sách bài tập Vật lí 10 Nâng cao. Vận tốc của búa khi chạm cọc : \[v = \sqrt {2gh} \]. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng với va chạm mềm :. CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Một búa máy có khối lượng M = 400kg thả tự do từ độ cao 5m xuống, đóng vào một cọc có khối lượng m=100kg trên mặt đất làm cọc lún sâu xuống đất 5 cm. Tìm lực cản của đất [được coi là không đổi ].
Bạn đang xem: Một búa máy có khối lượng m=400kg
Đáp án+Giải thích các bước giải:
Tóm tắt
`M=400 kg`
`h=5 m`
`m_2=100 kg`
`s=5 m`
`g=9,8 m`/`s^2`
`v_1=0 m`/`s`
______________________
`F_c=?`
Bg
Chọn mốc thế năng tại mặt đất . Chiều dương hướng lên trên
Xét vật tại vị trí thả ⇒ `V=0 m`/`s ⇒ W_đ= 1/2 mv^2 =0 J`
⇒ `W=W_t+W_đ=m.g.z+0 =19600 J`
Xét vật tại vị trí chạm đất ⇒ `z= 0 m ⇒ W_t=m.g.z=0 m`
Coi hệ trên là hệ kín
Áp dụng BTCN
⇒`W=W_t+W_đ= 1/2 mV^2 + 0 = 19600`
⇒`v=`$\sqrt{98}$ `≈9,9 m`/`s`
Ta có động lượng trước va chạm
`p_t=M.V=400.9,9=3960 kg.m`/`s`
Ta có 2 vật va chạm mềm ⇒`p_s=[m_2 + M ].v`
Áp dụng ĐLBTĐL
⇒`p_t=p_s=[m_2 + M ].v=3960`
⇒`v=7,92 m`/`s`
Ta có biến thiên động năng bằng công của ngoại lực
⇒`ΔW_đ=A_c`
⇒`W_{đ_1}-W_{đ_2}=F.s.cos[180]`
⇒`1/2 . [ M+ m_2 ].v_1^2 - 1/2.[ M+m_2].v =F_c .s .-1`
⇔`1/2.[400+100].0^2- 1/2 .[400+100].7,92^2 = F_c . 5 .-1`
⇒`F_c =3136,32 N `
????
Một búa máy có khối lượng M= 400kg thả rơi tự do từ độ cao 5m xuống đất đóng vào một cọc có khối lượng m2= 100kg trên mặt đất làm cọc lún sâu vào trong đất 5m . Coi va chạm giữa búa và cọc là va chạm mềm. Cho g= 9.8m/s2. Tính lực cản coi như không đổi của đất.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.Morbi adipiscing gravdio, sit amet suscipit risus ultrices eu.Fusce viverra neque at purus laoreet consequa.Vivamus vulputate posuere nisl quis consequat.
Create an account
Bài 4.58 trang 56 Sách bài tập Vật lí 10 Nâng cao. Vận tốc của búa khi chạm cọc : \[v = \sqrt {2gh} \]. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng với va chạm mềm :. CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Một búa máy có khối lượng M = 400kg thả tự do từ độ cao 5m xuống, đóng vào một cọc có khối lượng m=100kg trên mặt đất làm cọc lún sâu xuống đất 5 cm. Tìm lực cản của đất [được coi là không đổi ].
Vận tốc của búa khi chạm cọc : \[v = \sqrt {2gh} \]. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng với va chạm mềm :
\[mv = [M + m]V\], suy ra \[V = {{m\sqrt {2gh} } \over {M + m}}[1]\]
Công của lực cản của đất bằng độ giảm cơ năng của hệ búa-cọc :
Quảng cáo\[\left| {Fs} \right| = \Delta {\rm{W}} = {{\left[ {M + m} \right]{V^2}} \over 2} + [M + m]gs[2]\]
Thay thế [1] vào [2] và biến đổi, sẽ được :
\[\left| F \right| = {{{m^2}gh} \over {[M + m]s}} + [M + m]g\]
Thay số, ta được : \[\left| F \right| = 318500N.\]
18/06/2021 42,756
D. 325000 N
Đáp án chính xác
Đáp án D
- Vận tốc của búa máy ngay trước khi va chạm là:
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng của hệ khi va chạm mềm
- Chọn mốc thế năng tại vị trí va chạm
Khi hệ chuyển động lún sâu vào đất có lực cản tác dụng nên độ biến thiên cơ năng bằng công lực cản của đất tác dụng
Cơ năng của hệ vật lúc bắt đầu [ngay sau va chạm]
Cơ năng của hệ vật sau khi lún sâu vào đất 5cm là
Do vật chịu tác dụng thêm lực cản cơ năng của vật sẽ biến đổi. Công của các lực cản bằng độ biến thiên của cơ năng.
Fc=325000 N
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất với vận tốc v0 thì đạt được độ cao cực đại là 18m so với mặt đất, bỏ qua sức cản của không khí, gốc thế năng tại mặt đất. Độ cao của vật khi động năng bằng thế năng là
Xem đáp án » 18/06/2021 24,333
Một vật có khối lượng m bắt đầu trượt không vận tốc đầu từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng có hệ số ma sát μ = 0,2, góc nghiêng β = 30°; g = 10m/s2. Khi vật trượt được quãng đường dài 10m trên mặt phẳng nghiêng thì vận tốc của vật là
Xem đáp án » 18/06/2021 19,960
Một búa máy khối lượng 1 tấn rơi từ độ cao 3,2m vào một cái cọc bê tông khối lượng 100kg. Va chạm giữa búa và cọc là va chạm mềm. Cho g = 10m/s2 bỏ qua lực cản của không khí. Vận tốc giữa búa và cọc sau va chạm là :
Xem đáp án » 18/06/2021 16,614
Một vật khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất, chọn mốc thế năng tại mặt đất. Thế năng trọng trường của vật là
Xem đáp án » 18/06/2021 13,930
Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì:
Xem đáp án » 18/06/2021 12,062
Khi vận tốc của một vật tăng 3 lần đồng thời khối lượng của vật giảm đi 2 lần thì động năng của vật sẽ:
Xem đáp án » 18/06/2021 8,392
Viên đạn khối lượng m = 100g đang bay với vận tốc v0 = 10m/s theo phương ngang đến cắm vào bao cát khối lượng M = 400g treo ở đầu sợi dây dài l=1m đang đứng yên ở vị trí cân bằng, đầu kia của sợi dây treo vào điểm cố định, bỏ qua lực cản của không khí. Sau khi cắm vào bao cát hệ chuyển động lên đến vị trí dây treo lệch với phương thẳng đứng một góc lớn nhất bằng
Xem đáp án » 18/06/2021 8,076
Một viên đạn khối lượng m = 10g bắn đi theo phương ngang với vận tốc v0 va chạm mềm với khối gỗ khối lượng M = 1kg treo đầu sợi dây nhẹ cân bằng thẳng đứng. Sau va chạm khối gỗ chứa đạn nâng lên độ cao cực đại h = 0,8m so với vị trí cân bằng ban đầu, lấy g = 10m/s2, bỏ qua lực cản của không khí. Tỉ lệ phần trăm động năng ban đầu đã chuyển thành nhiệt là
Xem đáp án » 18/06/2021 6,159
Một ô tô có khối lượng 4 tấn đang chuyển động với vận tốc 36 km/h thì hãm phanh, sau một thời gian vận tốc giảm còn 18 km/h. Độ biến thiên của động năng của ô tô là
Xem đáp án » 18/06/2021 5,953
Bắn một viên đạn khối lượng m = 10g với vận tốc v vào một mẩu gỗ khối lượng M = 390g đặt trên mặt bàn ngang nhẵn. Đạn mắc vào gỗ và cùng chuyển động với vận tốc v12 = 10m/s. Lượng động năng của đạn đã chuyển thành nhiệt là
Xem đáp án » 18/06/2021 5,833
Một viên đạn có khối lượng m = 10g đang bay với vận tốc v1 = 1000m/s thì gặp bức tường. Sau khi xuyên ngang qua bức tường dầy 4cm thì vận tốc của viên đạn còn lại là v2 = 400 m/s. Độ lớn lực cản trung bình của bức tường lên viên đạn bằng
Xem đáp án » 18/06/2021 5,283
Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động thẳng đều trong 2 giờ xe được quãng đường 72 km. Động năng của ô tô này bằng
Xem đáp án » 18/06/2021 5,159
Một vật được kéo từ trạng thái nghỉ trên một đoạn đường nằm ngang dài 10m với một lực có độ lớn không đổi bằng 40N và có phương hợp với độ dời một góc 60°. Lực cản do ma sát coi là không đổi và bằng 15 N. Động năng của vật ở cuối đoạn đường là
Xem đáp án » 18/06/2021 5,153
Một người và xe máy có khối lượng tổng cộng là 300 kg đang đi với vận tốc 36 km/h trên mặt phẳng ngang thì nhìn thấy một cái hố cách 12 m. Để không rơi xuống hố thì người đó phải hãm phanh, lực hãm trung bình có độ lớn tối thiểu bằng
Xem đáp án » 18/06/2021 4,667
Một đoàn tàu khối lượng 200 tấn đang chạy với vận tốc 72 km/h trên một đoạn đường thẳng nằm ngang. Do có chướng ngại vật tàu hãm phanh đột ngột và bị trượt trên một quãng đường dài 160 m thì dừng hẳn. Lực cản trung bình để tàu dừng lại có độ lớn bằng
Xem đáp án » 18/06/2021 4,641