Chuyên đề động lượng, bảo toàn động lượng, các bài toán va chạm, vật lý phổ thông

Vật lý 10.IV Các định luật bảo toàn vatlypt.com 26/9/16 69,479 10
  1. vatlypt.com

    vatlypt.com 26/9/16
    #1

    Giáo viên | 8/10/16 | 6,498 | 4,304

    Hà Nội

    Giới thiệu chuyên đề động lượng, bảo toàn động lượng, vật lý lớp 10 các định luật bảo toàn
    Chuyên đề động lượng, bảo toàn động lượng bao gồm bài giảng về động lượng, bảo toàn động lượng, bài tập vận dụng động lượng, bảo toàn động lượng để giải bài toán va chạm, đạn nổ, biến thiên động lượng. Chuyên đề động lượng bảo toàn động lượng chia làm nhiều trang, các em nhớ chuyển trang theo mục lục để theo dõi đầy đủ chuyên đề.

    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 \[\vec{p}=m.\vec{v} \]
    • Động lượng là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của vật.
    [​IMG]
    Sau va chạm bi trắng giảm vận tốc, đổi hướng, bi đen nhận chuyển động từ bi trắng chuyển trạng thái từ đứng yên sang chuyển động.
    [​IMG]
    Khối lượng 2 bi bằng nhau, sau va chạm bi trắng đứng yên (bỏ qua chuyển động xoay tròn), bi xanh tiếp tục chuyển động theo hướng của bi trắng => chuyển động của bi trắng đã truyền toàn bộ cho bi xanh.
    [​IMG]

    Trong quá trình va chạm của hệ hai vật, sự truyền chuyển động của các vật phụ thuộc vào hướng của vận tốc $\vec{v}$ và khối lượng (m) => phụ thuộc vào sự thay đổi động lượng của các vật trong hệ.
    Biến thiên động lượng
    [​IMG]

    vật m chuyển động với vận tốc v$_{1 }$đến va chạm với bức chắn sau đó bị bật ngược trở lại với vận tốc v$_{2}$
    Biến thiên động lượng của một vật khối lượng m1
    \[\Delta \vec{p}=\vec{p'_{1}}-\vec{p_{1}}\] = \[m_1(\vec{v'_{1}}-\vec{v_{1}})\]​
    Biến thiên động lượng của hệ hai vật m1; m2
    \[\Delta \vec{p}=\vec{p'_{1}}-\vec{p_{1}}\] + \[\vec{p'_{2}}-\vec{p_{2}}\]
    = \[m_1(\vec{v'_{1}}-\vec{v_{1}})\] + \[m_2(\vec{v'_{2}}-\vec{v_{2}})\]​
    Trong đó​
    • m$_{1}$; m$_{2}$: 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)
    • $\Delta p$: biến thiên động lượng của vật hoặc hệ vật
    • \[\vec{F}.\Delta t\] = $\Delta \vec{p}$ gọi là xung lượng của lực (gọi tắt là xung lượng hoặc xung lực)
    Ý nghĩa vật lý xung lượng của lực:
    xung lượng của lực bằng biến thiên động lượng của vật, trong vật lý cổ điển khối lượng của vật không thay đổi khi chuyển động => sự thay đổi vận tốc của vật cả về hướng và độ lớn phụ thuộc vào hướng, độ lớn của lực tác dụng và thời gian lực tác dụng.
    Trò chơi giật khăn trải bàn không làm đổ các vật đặt ở trên giúp ta hiểu rõ hơn về ý nghĩa xung lượng của lực
    [​IMG]
    Với một lực kéo nhẹ vừa đủ cộng với thời gian lâu (kéo từ từ) ta có thể làm cho các vật trên bàn bị rơi xuống đất. Với một lực kéo mạnh và thật nhanh (thời gian tác dụng của lực ngắn) ta có thể rút chiếc khăn trải bàn ra mà không làm rơi các đồ vật đặt ở trên.
    xung lượng của lực \[\vec{F}.\Delta t\] bằng độ biến thiên động lượng $$\Delta \vec{p}$$ của vật cho tác biết tác dụng của lực \[\vec{F}\] lên vật trong khoảng thời gian Δt.
    Hệ cô lập: là hệ gồm các vật trong hệ chỉ tương tác với nhau mà không tương tác với các vật bên ngoài hệ hoặc hợp của các lực bên ngoài hệ tác dụng vào các vật bên trong hệ bằng không.

    Định luật bảo toàn động lượng
    Đối với hệ cô lập biến thiên động lượng của hệ = 0 hay động lượng của các vật trong hệ được bảo toàn. Biểu thức
    \[\Delta \vec{p} =0\] =>
    \[\vec{p_{1}}+\vec{p_{2}}\] = \[\vec{p'_{1}}+\vec{p'_{2}}\]
    \[m_1\vec{v_{1}}+ m_2\vec{v_{2}}\] = \[m_1\vec{v'_{1}}+m_2\vec{v'_{2}}\]​

    nguồn vật lý phổ thông trực tuyến
    KiềuChíCông thích bài này.
  2. vatly333

    vatly333 12/2/17
    #2

    Lớp 11 | 3/2/17 | 47 | 7

    Đồng Tháp

    thầy ơi cho em hỏi, "Với một lực kéo nhẹ vừa đủ cộng với thời gian lâu (kéo từ từ) ta có thể làm cho các vật trên bàn bị rơi xuống đất. Với một lực kéo mạnh và thật nhanh (thời gian tác dụng của lực ngắn) ta có thể rút chiếc khăn trải bàn ra mà không làm rơi các đồ vật đặt ở trên." nếu F1 < F2, t1>t2 thì chắc gì p1>p2 vậy thầy. em không hiểu lắm
    KiềuChíCông thích bài này.
  3. minhchauc1k45pbc

    minhchauc1k45pbc 14/4/17
    #3

    Giáo viên | 14/4/17 | 1 | 3

    Hà Nội

    cho em hỏi
    Giải thích hiện tượng súng giật khi bị bắn
    1. vatlypt.com
      vatlypt.com, 14/4/17
      hệ súng (M) đạn (m) trước khi bắn đứng yên
      bảo toàn động lượng 0 = M\[\vec{V}\] + m\[\vec{v}\]
      => \[\vec{v}\] = -(M/m)\[\vec{V}\] (hai véc tơ ngược chiều nhau)
      => súng luôn chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động của đạn
      => đạn chuyển động về phía trước với vận tốc v thì súng sẽ giật lùi về phía sau
       
  4. mainguyen231

    mainguyen231 18/4/17
    #4

    Lớp 11 | 20/11/16 | 14 | 25

    Hà Nội

    Cho em hỏi ạ. Thầy có thể trả lời sớm giúp em được không ạ!
    Tại sao hệ va chạm được coi là hệ kín? Có phải chỉ là do thời gian tương tác rất ngắn nên ngoại lực rất nhỏ so với nội lực nên được coi là hệ kín? Hay là do cả các ngoại lực tự triệt tiêu lẫn nhau ạ?
    1. vatlypt.com
      vatlypt.com, 19/4/17
      hê kín = không có ngoại lực tác dụng vào hệ hoặc tổng hợp ngoại lực tác dụng vào hệ bằng 0 hoặc nội lực (đạn nổ) lớn hơn ngoại lực rất rất nhiều lần cũng coi gần đúng là hệ kín.
      Các vật va chạm không có ma sát thì trọng lực cân bằng với phản lực nên hợp của ngoại lực tác dụng lên hệ băng 0 => nó là hệ kín
       
      Nguyên10a2nh thích bài này.
  5. Hoa Tử Anh

    Hoa Tử Anh 5/5/17
    #5

    Lớp 11 | 13/3/17 | 59 | 20

    Khánh Hòa

    một quả đạn pháo đang chuyển động thì nổ thành 2 mảnh tại sao chỉ có động lượng bảo toàn?
    1. vatlypt.com
      vatlypt.com, 5/5/17
      năng lượng sinh ra khi đạn nổ rất lớn hay nói các khác nội lực rất lớn, ngoại lực gồm lực cản của không khí và mấy cái vớ vẩn khác rất nhỏ coi như muỗi đốt không tính (cho ngoại lực bằng 0 luôn) nên cứ thế áp dụng định luật bảo toàn động lượng thôi.
       
      Phan Duy Phong thích bài này.
    2. Hoa Tử Anh
      Hoa Tử Anh, 5/5/17
      vậy tại sao động năng, hay cơ năng ... k bảo toàn đc ạ
       
    3. vatlypt.com
      vatlypt.com, 5/5/17
      sao em biết nó không bảo toàn
       
      Chaunien1122 thích bài này.
    4. Hoa Tử Anh
      Hoa Tử Anh, 5/5/17
      đáp án trắc nghiệm thầy e sửa thì ghi "chỉ có động lượng bảo toàn" còn mấy cái khác thì k
       
    5. vatlypt.com
      vatlypt.com, 5/5/17
      nói chung là vì thầy em bảo thế, hỏi thầy em thì thầy em sẽ nói sách nó nói thế, tại sao sách nói thế? hỏi ông viết sách thì ông ấy sẽ nói tôi dịch từ sách nước ngoài nó thế, sang nước ngoài hỏi thì ông bên nước ngoài chết rồi nên không ai đối chứng hết.

      về cơ bản thì chả có cái gì bảo toàn hết, toàn gần đúng thôi, người ta chọn động lượng bảo toàn vì nó sai ít nhất và giải quyết được bài toán đạn nổ, giải quyết xong bằng bảo toàn động lượng rồi còn xét cái khác làm gì cho mệt để thời gian nghiên cứu cái khác.
       
    6. Hoa Tử Anh
      Hoa Tử Anh, 5/5/17
      haizz, e đành nghe thầy vậy...
       
      KiềuChíCông thích bài này.
    7. Team vật lý
      Team vật lý, 18/1/18
      Đã là chân lý thì khó giải thích lắm bạn
       
      Nguyenkhanhhue thích bài này.
    8. Đinh Hào Quang
      Đinh Hào Quang, 25/2/18
      bài này học chẳng hiểu gì thầy ạ
       
    Nguyentruongxuan, quanktvn thích bài này.
Share Share