Xét một hệ kín gồm hai vật trượt trên đệm khí đến va chạm với nhau 1. Chứng minh hệ vật là hệ kín: 2. Vận dụng định luật 3 Newton, viết biểu thức mối liên hệ giữa F1 và F2 : 3. Vận dụng định luật 2 New...

Tuyệt vời! Dưới đây là phần giải đáp chi tiết cho từng yêu cầu trong bài tập của bạn:

Xét một hệ kín gồm hai vật trượt trên đệm khí đến va chạm với nhau:

1. Chứng minh hệ vật là hệ kín:

Định nghĩa hệ kín: Một hệ vật được gọi là hệ kín khi tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không hoặc không đáng kể so với nội lực của hệ.
Chứng minh:
Trong trường hợp này, hai vật trượt trên đệm khí, loại bỏ hầu hết lực ma sát giữa vật và bề mặt.
Lực trọng trường tác dụng lên hai vật cân bằng với lực nâng của đệm khí.
Do đó, ngoại lực tác dụng lên hệ là không đáng kể so với lực tương tác giữa hai vật khi va chạm (nội lực).
Vậy, hệ vật là hệ kín.
2. Vận dụng định luật 3 Newton, viết biểu thức mối liên hệ giữa F₁ và F₂:

Định luật 3 Newton: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, vật B cũng tác dụng trở lại vật A một lực cùng độ lớn, ngược chiều và cùng nằm trên một đường thẳng.
Áp dụng vào trường hợp này:
Khi hai vật va chạm, vật 1 tác dụng lên vật 2 một lực F₁ và vật 2 tác dụng lên vật 1 một lực F₂.
Theo định luật 3 Newton, ta có: F₁ = -F₂
3. Vận dụng định luật 2 Newton dạng tổng quát, suy ra mối liên hệ giữa F₁Δt và F₂Δt:

Định luật 2 Newton dạng tổng quát: Độ biến thiên động lượng của một vật bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật đó: FΔt = Δp.
Áp dụng vào trường hợp này:
Lực F₁ tác dụng lên vật 2 trong khoảng thời gian Δt gây ra độ biến thiên động lượng Δp₂ = F₁Δt.
Lực F₂ tác dụng lên vật 1 trong khoảng thời gian Δt gây ra độ biến thiên động lượng Δp₁ = F₂Δt.
Do F₁ = -F₂, nên ta có: F₁Δt = -F₂Δt hay Δp₂ = -Δp₁.
4. Suy ra độ biến thiên động lượng của hệ: Δp:

Độ biến thiên động lượng của hệ: Δp = Δp₁ + Δp₂.
Do Δp₂ = -Δp₁:
Δp = Δp₁ + (-Δp₁) = 0.
5. Phát biểu định luật bảo toàn động lượng đối với hệ kín:

Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng toàn phần của một hệ kín được bảo toàn, tức là không thay đổi theo thời gian.
Trong trường hợp này:
Tổng động lượng của hai vật trước va chạm bằng tổng động lượng của hai vật sau va chạm.
p₁ + p₂ = p₁' + p₂' (trong đó p₁, p₂ là động lượng trước va chạm, p₁', p₂' là động lượng sau va chạm).