khác) là bao nhiêu?
Để tính phần động năng hao hụt do va chạm, ta cần biết vận tốc của hai xe sau va chạm. Ta có thể sử dụng định luật bảo toàn động lượng để giải quyết vấn đề này.
Theo định luật bảo toàn động lượng, tổng động lượng của hệ thống trước và sau va chạm phải bằng nhau. Ta có:
m_{1}v_{1i} + m_{2}v_{2i} = (m_{1} + m_{2})v_{f}
Trong đó:
- m_{1} và v_{1i} là khối lượng và vận tốc ban đầu của xe 1.
- m_{2} và v_{2i} là khối lượng và vận tốc ban đầu của xe 2.
- v_{f} là vận tốc của hai xe sau va chạm.
Thay các giá trị vào công thức, ta có:
1,0 kg x 3,5 m/s + 1,5 kg x 1 m/s = (1,0 kg + 1,5 kg) x v_{f}
3,5 kg.m/s + 1,5 kg.m/s = 2,5 kg x v_{f}
5 kg.m/s = 2,5 kg x v_{f}
v_{f} = 2 m/s
Vậy sau va chạm, hai xe cùng chuyển động với vận tốc 2 m/s.
Tiếp theo, ta tính động năng ban đầu và động năng sau va chạm của hệ thống:
Động năng ban đầu:
K_{i} = \frac{1}{2}m_{1}v_{1i}^{2} + \frac{1}{2}m_{2}v_{2i}^{2}
= 0,5 x 1,0 kg x (3,5 m/s)^2 + 0,5 x 1,5 kg x (1 m/s)^2
= 7,875 J
Động năng sau va chạm:
K_{f} = \frac{1}{2}(m_{1} + m_{2})v_{f}^{2}
= 0,5 x (1,0 kg + 1,5 kg) x (2 m/s)^2
= 4,5 J
Phần động năng hao hụt do va chạm là:
\Delta K = K_{i} - K_{f}
= 7,875 J - 4,5 J
= 3,375 J
Vậy phần động năng hao hụt do va chạm là 3,375 J.