Bài 4.56 trang 56 Sách bài tập Vật lí 10 Nâng cao

Một số quả cầu rắn và hoàn toàn đồng nhất được treo thành dãy sát nhau bằng những sợi dây dài bằng nhau (Hình 4.16). Khoảng cách giữa hai quả cầu cạnh nhau là rất nhỏ ( kích thước mỗi quả cầu là không đáng kể ). Điều gì sẽ xảy ra khi :

a) Kéo quả cầu ở ngoài cùng lệch một góc nào đó rồi thả cho va chạm vào quả cầu tiếp theo ?

b) Kéo lệch từng nhóm 2 quả, 3 quả… và thả tự do chúng đồng thời ? Bỏ qua mọi ma sát và mất mát năng lượng.

Giải:

a) Theo lý thuyết va chạm đàn hồi xuyên tâm, quả cầu 1 sẽ truyền hoàn toàn động lượng và động năng cho quả cầu 2 và hiện tượng trao đổi vận tốc xảy ra : quả cầu 1 dừng lại, còn quả cầu 2 có vận tốc đúng bằng vận tốc của quả cầu 1. Đến lượt quả cầu 2 tiếp tục truyền động lượng cho quả cầu 3 và vận tốc được trao đổi. Quá trình tiếp tục như vậy cho tới quả cầu cuối cùng, nó nhận được vận tốc đúng bằng vận tốc của quả cầu đầu tiên và vì thế sẽ được nâng lên đến một góc lệch bằng góc lệch ban đầu của quả cầu 1.

b) Nếu kéo lệch đòng thời từng nhóm 2, 3,… quả cầu và thả cho va chạm với các quả cầu còn lại, thì động lượng được truyền tới các quả cầu ngoài cùng. Những quả cầu này sẽ chuyển động thành nhóm 2, 3…quả và cũng được nâng lên với góc lệch ban đầu.

Sachbaitap.com