Trang chủ
/
Vật lý
/
bài 3: thanh dài đông chât có chiều dài 0,9 m , có thể quay tự do xung quanh một trục nǎm n gang đi qua một đâu

Câu hỏi

Bài 3: Thanh dài đông chât có chiều dài 0,9 m , có thể quay tự do xung quanh một trục nǎm n gang đi qua một đâu của thanh với mômen quán tính 8,043kgcdot m^2 . Một viên đạn có khối lượng 200g bay theo phương ngang với vận tốc 200m/s tới xuyên và mặc vào đâu tự do của thanh đang đứng yên. Tìm vận tốc góc của thanh ngay sau khi viên đạn mặc vào thanh. Bảo toàn momen động lượng

Xác minh chuyên gia

Giải pháp

4.1 (357 Phiếu)
Thùy Linh người xuất sắc · Hướng dẫn 8 năm

Trả lời

**1. Phân tích bài toán:**Bài toán này sử dụng định luật bảo toàn mômen động lượng. Trước khi viên đạn xuyên vào, mômen động lượng của hệ bằng 0 (thanh đứng yên). Sau khi viên đạn xuyên vào, hệ gồm thanh và viên đạn quay với vận tốc góc ω. Mômen động lượng của hệ sau va chạm được bảo toàn.**2. Các đại lượng đã biết:*** Chiều dài thanh: l = 0,9 m* Mômen quán tính của thanh: I = 8,043 kg.m²* Khối lượng viên đạn: m = 200 g = 0,2 kg* Vận tốc viên đạn: v = 200 m/s**3. Giải:*** **Mômen động lượng trước va chạm:** Ltrước = 0 (thanh đứng yên)* **Mômen động lượng sau va chạm:** Lsau = Iω + mvl (mômen động lượng của thanh quay + mômen động lượng của viên đạn)Theo định luật bảo toàn mômen động lượng: Ltrước = Lsau=> 0 = Iω + mvl=> ω = -mvl / IThay số:ω = -(0,2 kg)(200 m/s)(0,9 m) / (8,043 kg.m²) ω ≈ -4,47 rad/sDấu "-" cho biết chiều quay của thanh ngược với chiều vận tốc ban đầu của viên đạn.**4. Kết luận:**Vận tốc góc của thanh ngay sau khi viên đạn mắc vào là xấp xỉ **4,47 rad/s** theo chiều ngược lại với chiều chuyển động của viên đạn.**5. Kiểm tra lại:*** Đơn vị của các đại lượng đã được kiểm tra và đảm bảo tính nhất quán.* Công thức áp dụng chính xác theo định luật bảo toàn mômen động lượng.* Kết quả có ý nghĩa vật lý (vận tốc góc có giá trị hợp lý).**Lưu ý:** Bài toán giả định va chạm là hoàn toàn không đàn hồi (viên đạn mắc vào thanh). Nếu va chạm đàn hồi, bài toán sẽ phức tạp hơn và cần thêm thông tin về hệ số hồi phục.