Nội dung bài giảng
Một viên đạn khối lượng 50 g đang bay ngang với vận tốc không đổi 200 m/s tới đâm xuyên vào một tấm gỗ. Xét hai trường hợp :
a) Viên đạn chui sâu 4 cm vào tấm gỗ dày và nằm yên trong đó. Xác định lực cản trung bình của gỗ.
b) Viên đạn xuyên qua tấm gỗ chỉ dày 2 cm và bay ra ngoài. Xác định vận tốc của viên đạn khi nó vừa bay ra khỏi tấm gỗ.
Coi lực cản trung bình của gỗ là không đổi.
Hướng dẫn trả lời:
Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng
\({{m{v^2}} \over 2} - {{mv_0^2} \over 2} = A = - {F_c}s\)
Trong đó Fc là lực cản và s là độ xuyên sâu của viên đạn vào gỗ.
a. Khi viên đạn xuyên vào và nằm trong tấm gỗ (v = 0), ta tìm được lực cản của gỗ:
\({F_c} = {{mv_0^2} \over {2s}} = {{{{50.10}^{ - 3}}{{.200}^2}} \over {2.4,{{0.10}^{ - 2}}}} = 25000(N)\)
b. Khi viên đạn xuyên qua tấm gỗ dày s’ = 2 cm và bay ra ngoài, ta tìm được vận tốc của viên đạn khi vừa bay ra khỏi tấm gỗ (với lực cản của gỗ Fc không đổi) :
\(v = \sqrt {{2 \over m}\left( {{{mv_0^2} \over 2} - {F_c}.s'} \right)} = {v_0}\sqrt {1 - {{s'} \over s}} = 200\sqrt {1 - {2 \over 4}} \approx 1,41(m/s)\)