Động lượng, biến thiên động lượng vật lí lớp 10 cho ta định lượng chuyển động của một vật, với một vật có khối lượng không đổi giá trị động lượng càng lớn thì lượng chuyển động của vật càng lớn, lượng chuyển động này có thể truyền cho vật khác khi va chạm.
Khái niệm động lượng nằm trong vật lí lớp 10 chủ đề động lượng
Động lượng là gì?
Động lượng \[\vec{p}\] của một vật khối lượng m chuyển động với vận tốc \[\vec{v}\] được xác định bằng biểu thức \[\vec{p}=m.\vec{v} \]
Ví dụ về động lượng và sự truyền chuyển động của một vật cho một vật khác khi va chạm
Hình 1:
HÌnh 1: Bi trắng truyền một phần chuyển động của nó cho bi đen, làm bi đen chuyển động sau va cham, bi trắng chuyển động chậm lại
Hình 2: Bi trắng truyền toàn bộ chuyển động của nó cho bi xanh (bi trắng dừng lại bỏ quả chuyển động xoay tròn tại chỗ), sau va chạm bi xanh từ đứng yên chuyển sang trạng thái chuyển động
Công thức tính động lượng cho hệ hai vật
\[\vec{p}\] = \[\vec{p_1}\]+ \[\vec{p_2}\] = \[m_1.\vec{v_1} + m_2.\vec{v_2}\]
Trong đó:
- m1; m2 lần lượt là khối lượng của vật 1, vật 2 (kg)
- v1; v2: lần lượt là vận tốc của vật 1, vật 2 (m/s)
- p1, p2 lần lượt là động lượng của vật 1, vật 2 (kg.m/s)
Biến thiên động lượng
Biến thiên động lượng là sự thay đổi động lượng tại các thời điểm khác nhau mà ta xét
Giả sử thời điểm ban đầu động lượng của vật là \[\vec{p}\], tại thời điểm tiếp theo động lượng của vật là \[\vec{p’}\] thì biến thiên động lượng của vật được xác định là: \[\Delta \vec{p} = \vec{p’} – \vec{p}\]
Công thức tính biến thiên động lượng của một vật
\[\Delta \vec{p} = \vec{p’} – \vec{p} = m.(\vec{v’} – \vec{v})\]
Trong đó:
- m: khối lượng của vật (kg)
- v’: vận tốc của vật sau khi biến cố (thay đổi vận tốc, va chạm, đạn nổ …) diễn ra (m/s)
- v: vận tốc ban đầu của vật (m/s)
Công thức tính biến thiên động lượng của hệ hai vật
\[\Delta \vec{p} = \vec{p’_1} – \vec{p_1} + \vec{p’_2} – \vec{p_2} = m_1.(\vec{v’_1} – \vec{v_1}) + m_2.(\vec{v’_2} – \vec{v_2})\]
Trong đó:
- m1; m2: lần lượt là khối lượng của vật 1; vật 2 (kg)
- v’1; v1: lần lượt là vận tốc lúc sau biến cố và vận tốc lúc đầu của vật m1 (m/s)
- v’2; v2: lần lượt là vận tốc lúc sau biến cố và vận tốc lúc đầu của vật m2 (m/s)
Bài tập vận dụng kiến thức về động lượng, biến thiên động lượng
Bài 1. quả bóng khối lượng 200g bay với vận tốc 72km/h đến đập vào tường và bật trở lại với độ lớn không đổi. Biết va chạm của bóng với tường theo định luật phản xạ gương, và bóng đến đập vào tường dưới góc tới 30°. Thời gian va chạm là 0,05s. Tính lực do tường tác dụng lên bóng.
m = 0,2kg, t = 0,05s; v = 20m/s; p = mv = 4 kgm/s; p’ = mv’ = 4 kgm/s; α = 30°
$\Delta \vec{p}$ = $\vec{p’} – \vec{p}$
Chọn chiều dương là chiều của $\vec{v}$, biến thiên động lượng của vật theo phương ngang
$\Delta p$ = – p’.cos(α) – p.cos(α) = -8cos(30) = -4√3 (kgm/s)
$\Delta p$ = F. t => F = 80√3 (N)
Xem thêm: Định luật bảo toàn động lượng
Thầy ơi, khi hai vật chuyển động khác phương, sao không chiếu động lượng theo 2 phương vuông góc với nhau, mà chỉ chiếu theo một phương? Như bài 1 ấy ạ.
Cảm ơn em đã hỏi.
Vâng, em cảm ơn thầy nhiều ạ.