2. Bài 29. Định luật bảo toàn động lượng

>> Xem chi tiết: Lí thuyết Bài 29. Định luật bảo toàn động lượng - Vật lí 10

Phương pháp giải:

- Một hệ nhiều vật được gọi là hệ kín khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các lực ấy cân bằng nhau.

- Trong một hệ kín, chỉ có các nội lực tương tác giữa các vật. Các nội lực này theo định luật III Newton trực đối nhau từng đôi một.

Lời giải chi tiết:

Ví dụ:

- Hai xe va chạm nhau trên đệm khí

- Một viên bi đang đứng yên, một viên khác đi tới chạm vào viên bi đứng yên.

Phương pháp giải:

Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng toàn phần của hệ kín là một đại lượng được bảo toàn.

\(\overrightarrow p  = \overrightarrow {{p_1}}  + \overrightarrow {{p_2}} \)

Lời giải chi tiết:

Chọn chiều dương như hình vẽ

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có: \(\overrightarrow p  = \overrightarrow {{p_1}}  + \overrightarrow {{p_2}}  = {m_1}.\overrightarrow {{v_1}}  + {m_2}.\overrightarrow {{v_2}} \)

Chiếu lên chiều dương của chuyển động, ta có: \(p = {m_1}.{v_1} - {m_2}.{v_2}\)

Phương pháp giải:

- Biểu thức tính động lượng: p = m.v

- Biểu thức tính động năng: \(W = \frac{1}{2}.m.{v^2}\)

Lời giải chi tiết:

1.

- Động lượng của hệ trước va chạm: \({p_{tr}} = m.{v_A} = m.v\)

- Động lượng của hệ sau va chạm: \({p_s} = m.v_B' = m.v\)

- Động năng của hệ trước va chạm: \({W_{tr}} = \frac{1}{2}.m.v_A^2 = \frac{1}{2}.m.{v^2}\)

- Động năng của hệ sau va chạm: \({W_s} = \frac{1}{2}.m.v_B^{'2} = \frac{1}{2}.m.{v^2}\)

2.

Từ kết quả tính được, ta thấy trong va chạm đàn hồi, động lượng được bảo toàn, năng lượng được bảo toàn.

Phương pháp giải:

- Biểu thức tính động lượng: p = m.v

- Biểu thức tính động năng: \(W = \frac{1}{2}.m.{v^2}\)

Lời giải chi tiết:

1.

- Động lượng của hệ trước va chạm: \({p_{tr}} = m.{v_A} = m.v\)

- Động lượng của hệ sau va chạm: \({p_s} = m.v_A' + m.v_B' = m.(v_A' + v_B') = m.\left( {\frac{v}{2} + \frac{v}{2}} \right) = m.v\)

- Động năng của hệ trước va chạm: \({W_{tr}} = \frac{1}{2}.m.v_A^2 = \frac{1}{2}.m.{v^2}\)

- Động năng của hệ sau va chạm: \({W_s} = \frac{1}{2}.m.v_A^{'2} + \frac{1}{2}.m.v_B^{'2} = \frac{1}{2}.m.\left( {\frac{{{v^2}}}{4} + \frac{{{v^2}}}{4}} \right) = \frac{1}{4}.m.{v^2}\)

2.

Từ kết quả câu 1, ta thấy trong va chạm mềm thì động lượng không thay đổi (được bảo toàn), động năng thay đổi (năng lượng không được bảo toàn).

3.

- Va chạm là va chạm đàn hồi.

- Con lắc (3) lên tới vị trí B, con lắc (2) ở dưới vị trí B.

- Các em tự làm thí nghiệm để kiểm tra.