Giải bài 3 trang 119 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Bài 3 trang 119 SGK Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo): Một viên đạn nặng 6 g được bắn ra khỏi nòng của một khẩu súng trường 4 kg với tốc độ 320 m/s.

a) Tìm tốc độ giật lùi của súng.

b) Nếu một người nặng 75 kg tì khẩu súng vào vai và ngắm bắn thì tốc độ giật lùi của người là bao nhiêu?

Giải bài 3 trang 119 SGK Vật lí 10 (Chân trời sáng tạo):

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

a) Tìm tốc độ giật lùi của súng.

Coi hệ này là hệ kín.

Gọi vận tốc trước và sau của khẩu súng lần lượt là v₁ và v’₁

Vận tốc của viên đạn trước và sau lần lượt là v₂ và v’₂

Khối lượng của khẩu súng M = 4 kg;

khối lượng của viên đạn là m = 6 g = 0,006 kg

Ban đầu viên đạn và khẩu súng đứng yên nên v₁ = v₂ = 0.

Sau khi viên đạn được bắn thì v’₂ = 320 m/s

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đạn sau khi bắn ra khỏi nòng súng.

Động lượng của hệ trước va chạm:

Động lượng của hệ sau va chạm:

Theo định luật bảo toàn động lượng: 

Chiếu biểu thức vecto xuống chiều chuyển động:

Chứng tỏ súng chuyển động giật lùi với tốc độ là 0,48 m/s.

b) Nếu tì súng lên vai thì coi như súng và người gắn với nhau.

Ta vẫn áp dụng công thức về định luật bảo toàn động lượng.

Chiếu biểu thức vectơ xuống chiều chuyển động:

Vậy người sẽ giật lùi với tốc độ 0,24 m/s.