Nhờ các anh giảng giúp bài này

Nhờ các anh giảng giúp bài này

Em có bài Vật lý này không hiểu lắm các anh có thể giảng giúp đưọc không:
Trên một mp nhẵn nằm ngang có chiếc nêm khối lượng m, góc nghiêng 30 độ. Nêm chuyển động với vận tốc V[sub]o[/sub]=5m/s va chạm vào một quả cầu nhỏ khối lượng 2m đang đứng yên, va chạm hoàn toàn đàn hồi. Bỏ qua ma sát và sức cản không khí.
Biết sau va chạm, nêm không nảy lên.
Xác định khoảng cách thời gian sau đó quả cầu va chạm với nêm lần 2


Cảm ơn trước nha



Được RANMA2004 sửa chữa / chuyển vào 11:14 ngày 18/02/2006

Khi nêm va chạm đàn hồi với quả cầu, xung lượng p mà quả cầu và nêm truyền cho nhau hướng vuông góc với mặt nêm. Vì nêm nêm nghiêng một góc 30 độ nên phương của xung lượng này sẽ hợp với mặt phằng ngang một góc 60 độ. Đối với quả cầu thì xung lượng p này sẽ làm cho nó chuyển động như một vật ném xiên còn nêm (theo giả thiết đề bài là ko nảy lên) sẽ chuyển động chậm lại. Sau một thời gian thì quả cầu sẽ rơi xuống mặt nêm.

Sau va chạm cái nêm không bị nảy, tức là nó vẫn chuyển động theo phương nằm ngang. Do đó theo định luật bảo toàn động lượng thì quả cầu sau va chạm sẽ chuyển động theo phương nằm ngang chứ không bị nảy lên. Tới đây coi như bài toán va chạm giữa 2 vật nằm ngang bình thường, sau va chạm quả cầu bị đẩy đi với vận tốc 2v/3, còn cái nêm chuyển động giật lùi với vận tốc v/3. Hai vật chuyển động ngược chiều nên không có lần chạm thứ hai xảy ra.
Cheers,

ai bảo la như vậy đấy còn tôi thì không hản đối hoàn toàn quan điểm sai trái đó sét về hình dạng của quả cầu thì chẳng có lý do nào mà nó chuyển động ngang mà bắt buộc phải nảy lên một góc 60 độ so với mặt phẳng của nêm (góc tới=góc phản xạ) nghĩa là nó nảy lên một góc 90 độ xo với phuơng ngang mặt sàn .Áp dụng bảo toàn động lượng tính được vận tốc của quả cầu .và tính dược vận tốc sau va chạm của cái nêm đó
viết phương trình của quả cầu nếu quả cầu nảy lên cao < độ cao tối đa chủa lêm thì thời gian va chạm tính
chuyển động lêm Xl=V1 x t
chuyển động cầu y= Vc x t - gt /2
do lêm lằm nghiêng lên độ cao cũng tăng dần có thể tính được là gọi là Y1''=cos30 .x Xl=cos30x V1 xt quả cầu gặp lêm khi y=Y1 hay là """"cos30.V1.t =Vc.t -gt/2 giải phương trình này tìm được t =! thế đấy
Các bác nào có ý kiến phản đối lời giải cứ Mail vào cho tôi tôi sẽ giải quyết mọi bất bình

Mời bác áp dụng định luật bảo toàn động lượng ở đây thử xem nào? Trước va chạm tổng động lượng không có thành phần thẳng đứng, vậy thì sau va chạm chỉ có mỗi mình quả cầu nảy lên tức là tổng động lượng lại xuất hiện thành phần thẳng đứng?
Tớ cũng không chắc lắm về việc quả cầu có di chuyển ngang hay ko, nhưng nếu quả cầu có nảy lên thì rõ ràng đề bài chưa cho đủ dữ liệu để giải. Khi đó cái nêm và quả cầu không phải là hệ kín nên không áp dụng các định luật bảo toàn được.

Nêm sef không na?y nên nếu mặt ba?n không đa?n hô?i, độ cứng la? vô hạn.
Trong trươ?ng hợp na?y coi thơ?i gian va chạm la? dt, lực va chạm la? F không đô?i trong suốt quá tri?nh va chạm.
Khi đó vận tốc ngang cu?a nêm sau va chạm la? Vo-0.5Fdt/m
vận tốc theo chiê?u y cu?a nêm cu?ng với trái đất la? 0.5x căn 3 x (F-2mg)dt/M với M la? khối lượng trái đất. coi la? 0 khi dt tiến tới 0 trong phương tri?nh năng lượng nhưng không coi la? 0 trong phương ti?nh động lượng.
vận tốc theo chiê?u x cu?a bi la? Fdt/4m
vận tốc theo chiê?u y cu?a bi la? 0.5 x căn 3 x (F-2mg)dt/2m. khi dt tiến tới 0 trong phương tri?nh ba?o toa?n năng lượng có thê? bo? tha?nh phâ?n 2mg.
khi dt tiến tới 0, gia?i phương tri?nh ba?o toa?n năng lượng có Fdt=4mVo/3
khi đó vận tốc x sau va chạm cu?a nêm la? Vo-0.5Fdt/m=Vo/3
vân tốc x sau va chạm cu?a bi la? Fdt/4m=Vo/3 suy ra có thê? coi viên bi đứng yên so với nêm theo chiê?u x
vận tốc y sau va chạm cu?a bi la? căn3x Fdt/4m=căn3x Vo/3
Như vậy ba?i toán trơ? tha?nh tính khoa?ng thơ?i gian đê? viên bi rơi chạm mặt đất lâ?n nưfa với vận tốc y ban đâ?u Vy=Vo/căn3. Khoa?ng thơ?i gian na?y la? 2căn(2Vy/g)
Vo=5m/s, g=9.8m/s2 thi? t=1.535s

Đáp số có vẻ đúng, tuy nhiên tớ chưa thấy thỏa mãn lắm về lời giải này:
1- Cái nêm có nảy lên hay không phụ thuộc vào điểm đặt của lực va chạm và vị trí khối tâm của cái nêm. Mặt sàn có độ cứng vô hạn thì phải đàn hồi tuyệt đối mới đúng chứ?
2- Khi phân tích lực cho cái nêm và quả cầu thì không xét phản lực của mặt bàn lên vật?
3- Chọn hệ quy chiếu như thế nào? Nếu xét hệ 3 vật gồm cái nêm, quả cầu và trái đất thì khi đó trái đất không thể coi là hệ quy chiếu quán tính được nữa.
Để ra đáp số như trên cũng có thể giải được bằng cách xét hệ 2 vật với giả thiết là trong thời gian dt đó lực va chạm cực lớn so với trọng lực tác dụng lên quả cầu làm cho quả cầu sau va chạm có vận tốc cùng hướng với lực va chạm (nghiêng 60 độ so với mặt phẳng ngang). Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng và định luật bảo toàn động lượng ngang cho hệ 2 vật sẽ tính ra được cùng đáp số như trên.
Nói chung tớ vẫn cho rằng đề bài cho thiếu dữ kiện.

Lời giải sau đây không cần phải giả thiết lực va chạm là không đổi trong suốt thời gian va chạm:


Phần còn lại tính thời gian rơi xuống thì cũng như bạn KTY đã làm.

Độ cứng vô hạn tức phản lực bằng với lực tác động xuống nên không làm nêm nẩy lên được. (Nếu mp đó có thể biến dạng thì khi thôi lực tác dụng lực đàn hồi mới đẩy nêm lên nhưng vì độ cứng là vô hạn nên không thể biến dạng)
Không cần xét phản lực của mp lên nêm vì nêm và mp không rời nhau nên trên trục y có thể coi là một vật duy nhất. m<<M nên chi? câ?n có M trong công thức vận tốc theo chiê?u y cu?a nêm.
Hệ quy chiếu gắn liền với trọng tâm của hệ vật, không phải là gắn với mặt đất. Vì vậy trong các pt vận tốc theo y đều có trừ đi lực hấp dẫn 2mg nhưng khi F tiến tới vô cực (dt tiến tới 0) thì có thể bỏ qua 2mg
Ta hoa?n toa?n có thê? coi F la? cố định vi? dt tiến tới 0. Trong tích phân cu?a bạn thi? khi dt tiến tới 0 kết qua? cufng la? Fdt

Cám ơn các bác rất nhiều. Em có một bài khác mong được chỉ giáo:
Bên trong một mặt nón nhẵn, có góc ở đỉnh là 2alpha, trục thẳng đứng, đỉnh hướng xuống, tại ị trí có bán kính R, người ta đẩy viên bi theo phương ngang với vận tốc v.
a, Với giá trị nào của v thì viên bi chuyển động trên quỹ đạo tròn nằm ngang.
b, Khi v bé hơn giá trị ở câu a, tính vận tốc cực đại mà viên bi đạt được trong quá trình chuyển động. Bỏ qua mọi ma sát

Được Ranma2004 sửa chữa / chuyển vào 09:36 ngày 04/03/2006