Bài 5: Một búa máy có khối lượng m1 rơi tự do từ vị trí A có độ cao 3,2m thì chạm vào một cái cọc có khối lượng m2 = 100kg, chọn mốc thế năng tại mặt phẳng ngang qua đầu của cái cọc , g= 10m/s2 a. Tín...

a. Ta có công thức tính cơ năng: E = mgh Trong đó: m là khối lượng của búa máy g là gia tốc trọng trường h là độ cao ban đầu của búa máy Thay các giá trị vào ta có: E = m1gh = m1 x 10 x 3,2 = 32m1 (Joule) b. Ta sử dụng định luật bảo toàn năng lượng để tính vận tốc của búa khi chạm vào cọc: E1 + E2 = K1 + K2 Trong đó: E1 là cơ năng ban đầu của búa E2 là cơ năng của búa sau va chạm (bằng 0 vì búa dừng lại) K1 là động năng ban đầu của búa (bằng 0 vì búa rơi tự do) K2 là động năng của búa sau va chạm Ta có: E1 + E2 = K1 + K2 => m1gh = (m1 + m2) * v^2 / 2 => v = sqrt(2*m1gh / (m1 + m2)) Thay các giá trị vào ta có: v = sqrt(2 x m1 x 10 x 3,2 / (m1 + 100)) = sqrt(64m1 / (m1 + 100)) (m/s) c. Vì va chạm là va chạm mềm nên động năng bị mất đi sẽ chuyển thành nhiệt nên ta có: (m1 + m2) * v = m1 * v1 + m2 * v2 Trong đó: v là vận tốc của búa và cọc sau va chạm v1 là vận tốc của búa trước va chạm (bằng v) v2 là vận tốc của cọc sau va chạm Ta có thể giải hệ phương trình để tìm v1 và v2: v1 = (v*(m1-m2) + 2*m2*v2) / (m1 + m2) v2 = (v*(m2-m1) + 2*m1*v1) / (m1 + m2) Thay các giá trị vào ta có: v1 = (sqrt(64m1 / (m1 + 100)) * (m1 - 100) + 2*100*0) / (m1 + 100) = (8m1 - 800) / (m1 + 100) (m/s) v2 = (sqrt(64m1 / (m1 + 100)) * (100 - m1) + 2*m1*(sqrt(64m1 / (m1 + 100)))) / (m1 + 100) = (8m1) / (m1 + 100) (m/s)