CHƯƠNG IV – BÀI 1: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

Bài học,Vật Lý 10,Vật Lý Phổ Thông Không có bình luận

I- Động lượng

1/ Định nghĩa

– Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc là đại lượng được xác định bởi công thức:

2/ Đặc điểm của vector động lượng
    Vector động lượng có:

  • Điểm đặt: trên vật.
  • Phương: cùng phương với vector vận tốc .
  • Chiều: cùng chiều với vector vận tốc .
  • Độ lớn: p = mv


3/ Động lượng của một hệ có nhiều vật

Động lượng của một hệ có n vật bằng tổng động lượng của các vật trong hệ.

II- Dạng khác của định luật II Newton

1/ Xung của lực

– Khi một lực tác dụng lên một vật trong thời gian Δt thì tích được gọi là xung lượng của lực trong khoảng thời gian đó.
– Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn, có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật.
– Đơn vị xung lượng của lực là Newton giây. Kí hiệu (N.s)

2/ Dạng khác của định luật II Newton

Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khooảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

III- Định luật bảo toàn động lượng

1/ Hệ cô lập

– Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực đó cân bằng nhau. Trong hệ cô lập chỉ có các nội lực trực đối nhau theo định luật III Newton.

2/ Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập

Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.

3/ Trường hợp riêng

Nếu ban đầu hai vật đứng yên, tổng động lượng bằng 0, thì sau tương tác, tổng động lượng vẫn bằng không, nghĩa là hai vật chuyển động ngược chiều nhau.

IV- Vận dụng định luật bảo toàn động lượng để giải toán và để giải thích các hiện tượng

1/ Các loại va chạm
a. Va chạm mềm

Va chạm mềm là loại va chạm mà sau khi va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc.

Phạm vi áp dụng để giải toán: định luật bảo toàn động lượng.


b. Va chạm đàn hồi

Va chạm đàn hồi là loại va chạm mà sau khi va chạm hai vật tách rời nhau và chuyển động với vận tốc khác nhau.

Chú ý: Va chạm đàn hồi xuyên tâm là loại va chạm mà sau khi va chạm cả hai vật tách rời nhau nhưng đều chuyển động trên cùng một đường thẳng.
Phạm vi áp dụng để giải toán: định luật bảo toàn động lượng hoặc định luật bảo toàn cơ năng.

2/ Chuyển động bằng phản lực
a. Súng giật khi bắn

- Giả sử trên mặt phẳng nằm ngang một khẩu súng đại bác có thể dễ dàng lăn bánh. Nếu súng bắn ra theo phương nằm ngang một viên đạn có khối lượng m và vận tốc thì súng giật lùi với vận tốc . Tại sao?
Giải thích:

– Dấu “-” chứng tỏ súng và đạn chuyển động ngược chiều nhau (đạn bay tới thì súng sẽ giật lùi).

Chuyển động này của súng còn gọi là chuyển động bằng phản lực, vì khi thuốc súng nổ, các khí sinh ra tác dụng lực lên đạn, đồng thời theo định luật III Newton, chúng tác dụng phản lực lên súng.


Các súng đại bác cổ thường có khối lượng rất lớn để giảm vận tốc giật.



Trong các đại bác hiện đại chỉ có nòng súng giật lùi thôi, giá súng được chèn chặt vào đất. Có những bộ phận dùng không khí, dầu hay lò xo để hãm bớt sự giật lùi và đưa nòng trở về vị trí cũ sau khi bắn. Trong các súng liên thanh, một bộ phận của nòng chịu phản lực và giật lùi, khi lò xo kéo trở lại vị trí cũ thì nó đưa vào nòng viên đạn tiếp theo (lên đạn tự động).

Các súng không giật như badôca, ĐKZ (đại bác không giật) có nòng rất nhẹ, hở phía sau, vì nòng chỉ có tác dụng hướng đường đi cho đạn, bản thận đạn chuyển động bằng phản lực.

b. Chuyển động của tên lửa


– Lập luận tương tự như trường hợp súng giật, nhưng với điều kiện ban đầu khác là tên lửa đã có vận tốc và trong một đơn vị thời gian nó phụt ra phía sau một khối khí m với vận tốc đối với tên lửa.

– Dấu “-” chứng tỏ tên lửa và khí chuyển động ngược chiều nhau (Khí phụt ra phía sau đẩy tên lửa bay lên phía trước).

Như vậy, các con tàu vũ trụ, tên lửa,…. có thể bay trong khoảng không gian vũ trụ, không phụ thuộc môi trường bên ngoài là không khí hay là chân không.

3/ Đạn nổ
Giả sử một viên đạn có khối lượng m đang bay với vận tốc thì nổ thành hai mảnh có khối lượng m1 và m2 với vận tốc . Có thể coi đạn ngay trước và sau khi nổ là một hệ kín vì các nội lực xuất hiện khi nổ rất lớn so với trọng lực. Vậy động lượng của hệ được bảo toàn. Nếu biết được thì ta tính được .

Bài toán: Một quả đạn có khối lượng m = 10kg đang bay ngang với vận tốc v = 20m/s thì nổ thành hai mảnh. Mảnh thứ nhất có khối lượng m1 = 8kg bay chếch lên cao với vận tốc v1 = 50m/s và hợp với phương ngang một góc 600. Hỏi mảnh thứ hai bay theo hướng nào, với vận tốc bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn:



Vậy mảnh thứ hai hướng xuống hợp với phương ngang một góc 410 với vận tốc là 265(m/s).

———————————————-

♦ PHƯƠNG PHÁP LÀM BÀI TẬP CƠ BẢN ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

Chia sẻ

Leave a Comment

Chú ý khi viết bài:
- Viết bài nhớ gõ dấu tiếng việt (không có vietkey cũng gõ được)!
- Sử dụng nút omega để hiện khung gõ công thức toán học, sau đó copy code có dạng "[MAT]...[/MAT]" vào bài comment.
- Nhớ xem kỹ lại bài trước khi gửi

*