Bài 1 trang 153 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao

Hai xe lăn nhỏ có khối lượng m₁=300g và m₂ = 2kg chuyển động trên mặt phẳng ngang ngược chiều nhau với các vận tốc tương ứng v₁=2m/s và v₂=0,8m/s. Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc. Tìm độ lớn và chiều của vận tốc này. Bỏ qua mọi lực cản.

Giải

Mặt phẳng ngang, không ma sát nên hệ hai xe lăn là kín. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

\(({m_1} + {m_2})\overrightarrow v  = {m_1}\overrightarrow {{v_1}}  + {m_2}\overrightarrow {{v_2}}  \)

\(\Rightarrow \overrightarrow v  = {{{m_1}\overrightarrow {{v_1}}  + {m_2}\overrightarrow {{v_2}} } \over {{m_1} + {m_2}}}(1)\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe 1 thì (1)

\( \Rightarrow v = {{{m_1}{v_1} - {m_2}{v_2}} \over {{m_1} + {m_2}}} = {{0,3.2 - 2.0,8} \over {0,3 + 2}} \approx  - 0,43(m/s)\)

Sau va chạm 2 xe chuyển động cùng chiều xe 2 (trước va chạm) với tốc độ 0,43(m/s).