Một xe cát có khối lượng M đang chuyển động với vận tốc V trên mặt nằm ngang. Người ta bắn một viên đạn có khối lượng m vào xe với vận tốc v hợp với phương ngang một gócαvà ngược hướng chuyển động của xe (Hình 4.6). Bỏ qua ma sát giữa xe và mặt đường. a)Tìm vận tốc u của xe sau khi đạn đã nằm yên trong cát. b)Tính ngoại lực (hướng và độ lớn ) tác dụng lên hệ đạn- xe trong thời gianΔt xảy ra va chạm.

Giải thích

a)Xe chỉ chịu tác dụng của trọng lực và phản lực hướng vuông góc với mặt đường. Chọn hệ trục tọa độ xOy như Hình 4.1G. Theo phương ngang, tổng động lượng của hệ xe-đạn được bảo toàn vì không có ngoại lực tác dụng. Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của xe, ta viết được : Vận tốc u của xe (có đạn nằm ở trong ) sau va chạm có phương ngang và chiều tùy thuộc dấu hiệu . b)Giả thiết thời gian va chạm làΔt. Theo phương y, động lượng của hệ xe-đạn sẽ biến thiên vì có ngoại lực tác dụng. Ta có đẳng thức về xung lượng của lực : Kết quả trên cho biết N>P, tức là áp lực vuông góc của xe lên mặt đường lớn hơn trọng lượng của xe. Có thể nhận xét thêm : nếu bắn viên đạn theo phương ngang vào xe, tức là sin⁡α=0,thì ta lại có N=P.