Động lượng - Định luật bào toàn động lượng - Va chạm mềm - Va chạm đàn hồi.

Vật lý 10. Động lượng. Hệ kín là gì? Định luật bảo toàn động lượng. Bài toán va chạm mềm, va chạm đàn hồi.

Advertisement

Động lượng - Định luật bào toàn động lượng - Va chạm mềm - Va chạm đàn hồi.

1. Định luật bảo toàn động lượng


chú ý video sẽ phát sau khi hoàn tất xem quảng cáo

a. Nội dung cần tìm hiểu

Trong video này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về định luật bảo toàn động lượng.

b. Hệ cô lập

- Định nghĩa:

Hệ cô lập là hệ mà các vật trong hệ chỉ tương tác với nhau, mà không tương tác với các vật ngoài hệ.

- Ví dụ:

Khi người lính khai hỏa, viên pháo vừa thoát ra khỏi khẩu pháo. Lúc này, lực nổ của thuốc nổ lớn hơn rất nhiều so với lực cản của không khí bên ngoài. Như vậy, hệ gồm khẩu pháo và viên pháo được coi là hệ cô lập.

c. Định luật bảo toàn động lượng

- Chứng minh:

Cho hệ tương tác như hình vẽ.

Theo định luật III Newton:

F12 = - F21 m2a2 = -m1a1 m2.v'2 -v2 t = -m1v'1 -v1 t m2.v'2 - m2.v2 =-m1. v'1 + m1.v1  m1.v1  + m2.v2  = m1. v'1 + m2.v'2 p1 + p2 = p'1 + p'2

- Nội dung: 

Trong một hệ cô lập, động lượng luôn luôn được bảo toàn. Hay nói cách khác, tổng động lượng của hệ trước tương tác luôn bằng tổng động lượng của hệ sau tương tác.

p =const   hay  ptrưc = psau

- Bài tập ví dụ:

Cho hai vật có khối lượng bằng nhau, m1 = m2. Trong đó, m1 đang chuyển động với vận tốc v1 = 5 m/s. Vật m2 đang đứng yên (v2 = 0 m/s). Sau va chạm m1 đứng yên. Hỏi vật m2 chuyển động như thế nào?

Tóm tắt:

m1 = m2v1 = 5 m/sv2 = 0 m/sv'1 = 0 m/sv'2 = ?

Bài làm

Động lượng của hệ trước tương tác: 

pt = p1  + p2 pt = m1.v1  + m2.v2pt = m1.v1

Động lượng của hệ sau tương tác: 

ps = p'1  + p'2 ps = m1.v'1  + m2.v'2ps = m2.v'2

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

pt = ps m1.v1 = m2.v'2v1 = v'2

Suy ra, v1 và v'2 là hai vectơ cùng phương, cùng chiều và có độ lớn bằng nhau.

Do đó: v'2 = v1 = 5 m/s

2. Va chạm mềm


chú ý video sẽ phát sau khi hoàn tất xem quảng cáo

a. Nội dung cần tìm hiểu

Trong video này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về bài toán va chạm mềm.

b. Va chạm mềm

- Định nghĩa:

Trước va chạm:

     

Sau va chạm:

 

Va chạm mềm (va chạm không đàn hồi) là sự va chạm của hai vật, mà sau va chạm hai vật này sẽ gắn chặt vào nhau và cùng chuyển động với một vận tốc.

- Chứng minh:

Tổng động lượng trước tương tác: 

pt = p1  + p2 pt = m1.v1  + m2.v2

Tổng động lượng sau tương tác: 

ps = p'1  + p'2 ps = (m1+ m2).v'

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

pt = ps  m1.v1  + m2.v2=  (m1+ m2).v' v' = m1.v1  + m2.v2m1+ m2

- Bài tập ví dụ:

Vật có khối lượng m1 = 1 kg đang chuyển động với v1 = 6 m/s đến va chạm hoàn toàn mềm vào vật m2 = 3 kg và đang nằm yên. Xác định vận tốc vật m2 sau va chạm.

Tóm tắt:

m1 = 1 kgv1 = 6 m/sm2 = 3 kgv2 = 0 m/sv'2 = ?

Bài làm:

Động lượng của hệ trước va chạm: 

pt = p1  + p2 pt = m1.v1  + m2.v2 pt = m1.v1 

Động lượng của hệ sau va chạm: 

ps = p'1  + p'2 ps = (m1+ m2).v''

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

pt = ps  m1.v1 =  (m1+ m2).v' v' = m1 m1+ m2.v1 

Suy ra, v1 và v' là hai vectơ cùng phương, cùng chiều và có độ lớn bằng nhau.

Do đó: 

v' = m1 m1+ m2.v1 =1 1+ 3.6 = 1,5 m/sv'2 = v' = 1,5 m/s

3. Va chạm đàn hồi


chú ý video sẽ phát sau khi hoàn tất xem quảng cáo

a. Nội dung cần tìm hiểu

Trong video này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về bài toán va chạm đàn hồi.

b. Va chạm đàn hồi

Trước va chạm:

Sau va chạm:

Va chạm đàn hồi là sự va chạm của hai vật, mà sau va chạm hai vật sẽ chuyển động theo hai hướng khác nhau và với hai vận tốc khác nhau.

- Chứng minh:

Chọn chiều dương theo chiều chuyển động ban đầu của vật 1.

Tổng động lượng trước tương tác: 

pt = p1  + p2 pt = m1.v1  + m2.v2

Tổng động lượng sau tương tác: 

ps = p'1  + p'2 ps =m1v'1 + m2v'2 

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

pt = ps  m1.v1  + m2.v2=  m1v'1 + m2v'2  

- Bài tập ví dụ:

Cho viên bi một có khối lượng 200 g đang chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 5 m/s tới va chạm vào viên bi thứ hai có khối lượng 400 g đang đứng yên, biết rằng sau va chạm viên bi thứ hai chuyển động với vận tốc 3 m/s, chuyển động của hai viên bi trên cùng một đường thẳng. Xác định độ lớn của vận tốc và chiều chuyển động của viên bi một sau va chạm.

Tóm tắt:

m1 = 200 g = 0,2 kgv1 = 5 m/sm2 = 400 g = 0,4 kgv2 = 0 m/sv'2 = 3 m/sv'1 =?

Bài làm:

Chọn chiều dương theo chiều chuyển động ban đầu của xe thứ nhất.

Động lượng của hệ trước va chạm: 

pt = p1  + p2 pt = m1.v1  + m2.v2 pt = m1.v1

Động lượng của hệ sau va chạm: 

ps = p'1  + p'2 ps =m1v'1 + m2v'2 

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng trong hệ cô lập:

pt = ps  m1.v1 =  m1v'1 + m2v'2  (*)

Sau khi va chạm, vì viên bi 1 có khối lượng nhỏ hơn viên bi 2 nên viên bi 1 sẽ bị bật trở lại so với hướng chuyển động ban đầu. Còn viên bi 2 do tác động của viên bi 1 nên sẽ chuyển động về phía trước theo hướng chuyển động ban đầu của viên bi 1.

Chiếu (*) lên chiều dương đã chọn:

 m1.v1 =  m1(-v'1)+ m2v'20,2.5 = 0.2(-v'1)+ 0,4.3 v'1 = 1 m/s

Vậy sau va chạm viên bi 1 chuyển động với vận tốc 1 m/s ngược chiều với chiều chuyển động ban đầu.

 

Thông Tin Tác Giả

Ekip congthucvatly.com

Chủ Đề Vật Lý

Bài Giảng Liên Quan

Động lượng - Độ biến thiên động lượng - Dạng khác của định luật II Newton

Vật lý 10. Các định luật bảo toàn. Định luật bảo toàn động lượng. Độ biến thiên động lượng. Dạng khác của định luật II Nweton. Xác định lực tương tác của vật lhi biết thời gian tác dụng.

Động lượng - Tổng động lượng của một hệ

Vật lý 10. Động lượng, xác định tổng động lượng của một hệ. Định luật bảo toàn động lượng. Hệ cô lập là gì?

Công Thức Liên Quan

Công thức xác định vận tốc của va chạm mềm.

v=m1.v1+m2.v2m1+m2

Khái niệm:

Va chạm mềm là va chạm mà sau va chạm 2 vật nhập làm một ( dính nhau) cùng chuyển động vận tốc.   

 

Chú thích:

v: vận tốc của hệ sau va chạm (m/s).

m1;m2: khối lượng của hai vật 1 và 2 (kg).

v1;v2: vận tốc trước va chạm của hai vật 1 và 2(m/s).

Xem chi tiết

Định luật bảo toàn động lượng.

p1+p2=const 

p1+p2=p1' +p2'

1. Hệ kín:

Định nghĩa : Hệ kín là hệ chỉ có vật trong hệ tương tác với nhau mà không tương tác với các vật ngoài hệ hoặc các ngoại lực tác dụng vào hệ cân bằng nhau.

2.ĐInh luật bảo toàn động lượng

Phát biểu:

Trong một hệ kín, tổng động lượng của hệ là một hằng số. Nói cách khác, tổng động lượng của hệ trước tương tác bằng tổng động lượng của hệ sau tương tác.

Chú thích:

p1: động lượng của vật thứ 1 trước tương tác (kg.m/s)

p2: động lượng của vật thứ 2 trước tương tác (kg.m/s)

p1'động lượng của vật thứ 1 sau tương tác (kg.m/s)

p2'động lượng của vật thứ 2 sau tương tác (kg.m/s)

Ứng dụng:

- Chuyển động bằng phản lực.

- Va chạm mềm, va chạm đàn hồi.

- Bài tập đạn nổ

Xem chi tiết

Câu Hỏi Liên Quan

Tỉ số khối lượng của hai xe.

Hai xe có khối lượng m1 và m2 chuyển động ngược chiều nhau với vận tốc v1=10 m/s; v2=4 m/s. Sau va chạm 2 xe bị bật trở lại với cùng vận tốc v'1=v'2 =5 m/s. Tỉ số khối lượng của 2 xe là?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định vận tốc vật 2 sau va chạm.

Vật m1=1 kg chuyển động với vận tốc v1=6 m/s đến va chạm hoàn toàn mềm vào vật m2=3 kg đang nằm yên. Ngay sau va chạm vận tốc vật m2 là:

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định vận tốc vật 1 trước va chạm.

Vật m1=1 kg chuyển động với vận tốc v1 đến va chạm mềm vào vật m2=2 kg đang nằm yên. Ngay sau va chạm vận tốc vật m2v'2=2 m/s. Tính vận tốc vật m1

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định vận tốc của viên bi sau va chạm mềm.

Một hòn bi khối lượng 2 kg đang chuyển động với vận tốc 3 m/s đến va chạm vào hòn bi có khối lượng 4 kg đang nằm yên, sau va chạm hai viên bi gắn vào nhau và chuyến động cùng vần tốc. Xác định vận tốc của hai viên bi sau va chạm?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định vận tốc bi 1 sau va chạm.

Cho viên bi một có khối lượng 200 g đang chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang vói vận tốc 5 m/s tới va chạm vào viên bi thứ hai có khối lượng 400 g đang đứng yên, biết rằng sau va chạm viên bi thứ hai chuyển động với vận tốc 3 m/s, chuyển động của hai bi trên cùng một đường thẳng. Xác định độ lớn vận tốc và chiều chuyển động của viên bi một sau va chạm.

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác vận tốc bi 2 trước va chạm.

Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau. Viên bi một có khối lượng 4 kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8 kg đang chuyển động với vận tốc v2. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên. Tính vận tốc viên bi hai trước va chạm?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Xác định vận tốc bi 2 trước va chạm.

Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau. Viên bi một có khối lượng 4 kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8 kg đang chuyển động với vận tốc v2. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Giả sử sau va chạm, viên bi 2 đứng yên còn viên bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc  v'1=3 m/s. Tính vận tốc viên bi 2 trước va chạm?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Xác định vận tốc của vật sau va chạm.

Trên mặt phẳng nằm ngang một hòn bi m1=15 g đang chuyển động sang phải với vận tốc v1=22,5 cm/s va chạm trực diện đàn hồi với hòn bi m2=30 kg chuyển động sang trái với vận tốc v2=18 cm/s. Tìm vận tốc mỗi vật sau va chạm, bỏ qua ma sát?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Xác định vận tốc của hai vật sau va chạm.

Hai hòn bi có khối lượng lần lượt 1 kg2 kg chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang ngược chiều nhau với các vận tốc 2 m/s2,5 m/s. Sau va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc. Tìm độ lớn và chiều của vận tốc này, bỏ qua mọi lực cản.

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định khối lượng m1.

Cho một vật khối lượng m1 đang chuyển động với với vận tốc 5 m/s đến va chạm với vật hai có khối lượng 1 kg đang chuyển động với vận tốc 1 m/s, hai vật chuyển động cùng chiều. Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc 2,5 m/s

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Xác định vận tốc các vật sau va chạm.

Bắn một hòn bi thép với vận tốc 4 m/s vào một hòn bi ve đang chuyển động ngược chiều với vận tốc 1 m/s biết khối lượng bi thép gấp 5 lần bi ve. Sau khi va chạm, hai hòn bi cùng chuyển động về phía trước, nhưng bi ve có vận tốc gấp 5 lần bi thép. Vận tốc của vi thép và bi ve sau va chạm lần lượt là

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Tải Sách PDF Miễn Phí

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.