Định luật bảo toàn động lượng, vật lí 10

Định luật bảo toàn động lượng trong chương trình vật lí lớp 10 phát biểu rằng tổng động lượng của một hệ kín không đổi với điều kiện là không có ngoại lực nào tác dụng lên hệ. Điều này có nghĩa là tổng động lượng trong một hệ không thể tự sinh ra hoặc mất đi, nhưng nó có thể truyền từ vật này sang vật khác.

Định luật bảo toàn động lượng nằm trong chương trình vật lí lớp 10 chủ đề động lượng.

Định luật bảo toàn động lượng, vật lí 10 8

Trong vật lí, động lượng được định nghĩa là tích của khối lượng và vận tốc của một vật. Định luật bảo toàn động lượng có thể được sử dụng để phân tích một loạt các tương tác vật lí, chẳng hạn như va chạm giữa các vật thể, chuyển động của tên lửa và hoạt động của động cơ.

Ví dụ, trong một vụ va chạm trực diện giữa hai ô tô, định luật bảo toàn động lượng có thể được sử dụng để xác định tốc độ và lực va chạm. Bằng cách biết khối lượng và vận tốc của mỗi ô tô trước khi va chạm, có thể tính được vận tốc và lực va chạm.

Định luật bảo toàn động lượng

Đối với hệ kín, động lượng của hệ được bảo toàn (động lượng của hệ các vật trước biến cố va chạm, đạn nổ … bằng động lượng của hệ các vật sau biến cố va chạm, đạn nổ …)

Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng

  • Định luật bảo toàn động lượng chỉ được áp dụng đúng cho trường hợp hệ kín hay hệ cô lập
  • Hệ kín (hệ cô lập): là hệ mà các vật trong hệ chỉ tương tác với nhau, không tương tác với bên ngoài hoặc tổng hợp lực tác dụng lên hệ bằng 0.
  • Trường hợp đạn nổ: khi đạn nổ, năng lượng vật sinh ra lớn hơn rất nhiều so với lực tương tác bên ngoài nên ta tạm coi là ngoại lực tác dụng vào hệ bằng 0 → có thể áp dụng định luật bảo toàn động lượng

Ví dụ về hệ hai vật được coi là hệ kín

Va chạm đàn hồi, va chạm mềm, bảo toàn động lượng

HÍnh: hai vật chuyển động trên phương ngang chịu tác dụng của trọng lực và phản lực nhưng hợp các lực tác dụng lên hệ bằng không.

Công thức bảo toàn động lượng cho hệ hai vật va chạm

\[\vec{p_{1}}+\vec{p_{2}}\] = \[\vec{p’_{1}}+\vec{p’_{2}}\]

\[m_1\vec{v_{1}}+ m_2\vec{v_{2}}\] = \[m_1\vec{v^{/}_{1}}+m_2\vec{v^{/}_{2}}\]

Trong đó:

  • m1; m2: lần lượt là khối lượng của vật 1, vật 2(kg)
  • \[\vec{v_1}\]; \[\vec{v_2}\]: lần lượt là vận tốc của vật 1, vật 2 trước biến cố (m/s)
  • \[\vec{v^{/}_1}\]; \[\vec{v^{/}_2}\] : lần lượt là vận tốc của vật 1, vật 2 sau biến cố (m/s)
  • \[\vec{p_1}=m_1\vec{v_1}\]; \[\vec{p_2}=m_1\vec{v_2}\]: động lượng của vật 1, vật 2 trước biến cố (kg.m/s)
  • \[\vec{p^{/}_1}=m_1\vec{v^{/}_1}\]; \[\vec{p^{/}_2}=m_1\vec{v^{/}_2}\]: động lượng của vật 1, vật 2 sau biến cố (kg.m/s)

Chuyển động bằng phản lực
Chuyển động bằng phản lực

Công thức bảo toàn động lượng cho vật chuyển động bằng phản lực

\[m.\vec{v}\] = \[m_1\vec{v_{1}}+m_2\vec{v_{2}}\]

Trong đó:

  • m = m1 + m2: khối lượng ban đầu của vật (kg)
  • v: vận tốc ban đầu của vật (m/s)
  • v1: vận tốc lúc sau của vật m1
  • v2: vận tốc lúc sau của vật m2

Công thức trên áp dụng cho trường hợp: ban đầu vật có khối lượng m, vận tốc là v, sau biến cố xảy ra (phụt khí, bắn đạn …) vật đó bị tách làm hai vật m1 và m2 sao cho m1 + m2 = m; vận tốc của từng mảnh là v1 và v2 tương ứng.

+1
14
+1
1
+1
2
+1
1
+1
5
Subscribe
Notify of
guest

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
Scroll to Top