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.

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Advertisement
Advertisement

Vật lý 10. Động lượng. Hệ kín là gì? Định luật bảo toàn động lượng. Bài toán 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.

hinh-anh-dinh-luat-bao-toan-dong-luong-104-0

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:

hinh-anh-va-cham-mem-105-0      

Sau va chạm:

 hinh-anh-va-cham-mem-105-1

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:

hinh-anh-va-cham-dan-hoi-106-0

Sau va chạm:

hinh-anh-va-cham-dan-hoi-106-1

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


Các bài giảng liên quan Động lượng - Định luật bào toàn động lượng - Va chạm mềm - Va chạm đàn hồi.

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

9647247   10/04/2022

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

10147207   11/04/2022

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

Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng - Chuyển động bằng phản lực - Bài toán đạn nổ.

10747219   11/04/2022

Vật lý 10. Động lượng. Định luật bỏa toàn động lượng. Chuyển động bằng phản lực.


Advertisement

Các công thức liên quan


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 thêm

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 thêm

Advertisement

Lý thuyết liên quan



Định nghĩa: 

  • Hệ kín là hệ mà các vật trong hệ chỉ có sự tương tác với nhau mà không có sự tương tác với các vật bên ngoài hệ.
  • Ngoại lực (lực cản không khí), không ảnh hưởng đến nội lực của hệ.

Xem thêm

Advertisement

Các câu hỏi liên quan

có 11 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý


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 Dễ

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 Dễ

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 Dễ
Advertisement

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 Dễ

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 Dễ

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 Trung bình
Xem tất cả câu hỏi liên quan Làm bài tập
Advertisement

Các Bài Viết Được Xem Nhiều Nhất

Công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 2: con lắc lò xo

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

247866

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 2: con lắc lò xo, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 3: phóng xạ

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

2047668

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 3: phóng xạ, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 2: năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

1947662

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 7: hạt nhân nguyên tử, bài 2: năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Công thức vật lý 11 chương 6: khúc xạ ánh sáng, bài 26: khúc xạ ánh sáng

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

9747616

Tổng hợp các công thức vật lý 11 chương 6: khúc xạ ánh sáng, bài 26: khúc xạ ánh sáng, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Advertisement

Công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 1: tổng quan về dao động điều hòa

Tổng Hợp Công Thức Vật Lý

147577

Tổng hợp các công thức vật lý 12 chương 1: dao động cơ, bài 1: tổng quan về dao động điều hòa, hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan

Advertisement
Advertisement


Tin Tức Liên Quan

Doanh thu từ quảng cáo giúp chúng mình duy trì nội dung chất lượng cho website

  Cách tắt chặn quảng cáo  

Tôi không muốn hỗ trợ (Đóng) - :(

Bạn hãy tắt trình chặn quảng cáo
Loading…