I .LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: Mỗi môn học trong chương trình phổ thông đều có vai trò rất quan trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh. Trong quá trình giảng dạy, người thầy luôn phải đặt ra cái đích đó là giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kĩ năng, tạo thái độ và động cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh những nội dung kiến thức mới theo xu thế phát triển của thời đại. Môn Vật lý là môn khoa học nghiên cứu những sự vật, hiện tượng xảy ra hàng ngày, có tính ứng dụng thực tiễn cao, cần vận dụng những kiến thức toán học. Học sinh phải có một thái độ học tập nghiêm túc, có tư duy sáng tạo về những vấn đề mới nảy sinh để tìm ra hướng giải quyết phù hợp. Trong phần Cơ học lớp 10, Động lượng là một khái niệm khá trừu tượng đối với học sinh vì nó chỉ là một đại lượng trung gian để xác định vận tốc hoặc khối lượng của vật. Trong các bài toán liên quan đến động lượng học sinh thường gặp khó khăn trong việc biểu diễn các vectơ động lượng và rất hạn chế trong việc sử dụg toán học để tính toán hơn nữa động lượng cũng là một đại lượng có tính tương đối phụ thuộc vào hệ quy chiếu, học sinh thường quên đặc điểm này nên hay nhầm lẫn khi giải bài toán. Động lượng có ý nghĩa rất quan trọng đối với học sinh khi giải bài tập Vật lý có áp dụng Định luật bảo toàn (ĐLBT) động lượng trong va chạm đàn hồi, va chạm mềm ở lớp 10 và bài toán phản ứng hạt nhân ở lớp 12. Mặt khác việc kết hợp các ĐLBT để giải một bài toán Vật lý có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển tư duy của học sinh, phát huy được khả năng tư duy sáng tạo của học sinh. Qua thực tiễn giảng dạy bộ môn Vật lý trong hai năm qua tại các lớp 10CB tôi nhận thấy học sinh học yếu môn vật lí một phần là do nguyên nhân các em không nắm vững và vận dụng kiến thức toán học vào việc giải các bài tập Vật lý. Hơn nữa kiến thức có nhiều phần mang tính trừu tượng nên các em rất khó trong việc phân tích hiện tượng, đánh giá kết quả vì vật kết quả học không cao.p Để khắc phục được những khó khăn trên, giáo viên cần đưa ra các yêu cầu cơ bản, ngắn gọn để học sinh nắm được phương pháp giải của bài toán động lượng. Chính vì vậy nên việc tóm tắt, nêu các dạng bài tập về động lượng để giúp học sinh “Vận dụng định luật bảo toàn động lượng” vào việc giải các bài toán cơ học liên quan đến nội dung này là rất quan trọng và cần thiết.
Trang 1CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
VẬT LÝ 10 CƠ BẢN
VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TOÁN CƠ HỌC
Giáo viên : Phan Văn Tình
Tổ : Lý - KCN
Trường THPT Vĩnh Định
Năm học 2013 – 2014 A- ĐẶT VẤN ĐỀ
Trang 2I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:
Mỗi môn học trong chương trình phổ thông đều có vai trò rất quan trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy của học sinh
Trong quá trình giảng dạy, người thầy luôn phải đặt ra cái đích đó là giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kĩ năng, tạo thái độ và động
cơ học tập đúng đắn để học sinh có khả năng tiếp cận và chiếm lĩnh những nội dung kiến thức mới theo xu thế phát triển của thời đại
Môn Vật lý là môn khoa học nghiên cứu những sự vật, hiện tượng xảy ra hàng
ngày, có tính ứng dụng thực tiễn cao, cần vận dụng những kiến thức toán học Học sinh phải có một thái độ học tập nghiêm túc, có tư duy sáng tạo về những vấn đề mới nảy sinh để tìm ra hướng giải quyết phù hợp
Trong phần Cơ học lớp 10, Động lượng là một khái niệm khá trừu tượng đối với
học sinh vì nó chỉ là một đại lượng trung gian để xác định vận tốc hoặc khối lượng của vật Trong các bài toán liên quan đến động lượng học sinh thường gặp khó khăn trong việc biểu diễn các vectơ động lượng và rất hạn chế trong việc sử dụg toán học để tính toán hơn nữa động lượng cũng là một đại lượng có tính tương đối phụ thuộc vào hệ quy chiếu, học sinh thường quên đặc điểm này nên hay nhầm lẫn khi giải bài toán
Động lượng có ý nghĩa rất quan trọng đối với học sinh khi giải bài tập Vật lý có áp dụng Định luật bảo toàn (ĐLBT) động lượng trong va chạm đàn hồi, va chạm mềm
ở lớp 10 và bài toán phản ứng hạt nhân ở lớp 12
Mặt khác việc kết hợp các ĐLBT để giải một bài toán Vật lý có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển tư duy của học sinh, phát huy được khả năng tư duy sáng tạo của học sinh
Qua thực tiễn giảng dạy bộ môn Vật lý trong hai năm qua tại các lớp 10CB tôi
nhận thấy học sinh học yếu môn vật lí một phần là do nguyên nhân các em không
nắm vững và vận dụng kiến thức toán học vào việc giải các bài tập Vật lý Hơn nữa
kiến thức có nhiều phần mang tính trừu tượng nên các em rất khó trong việc phân tích hiện tượng, đánh giá kết quả vì vật kết quả học không cao.p
Để khắc phục được những khó khăn trên, giáo viên cần đưa ra các yêu cầu cơ bản, ngắn gọn để học sinh nắm được phương pháp giải của bài toán động lượng Chính vì vậy nên việc tóm tắt, nêu các dạng bài tập về động lượng để giúp học sinh
“Vận dụng định luật bảo toàn động lượng” vào việc giải các bài toán cơ học liên
quan đến nội dung này là rất quan trọng và cần thiết
Triệu Trung, ngày 05 tháng 03 năm 2014
Phan Văn Tình
Trang 3II/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Giúp học sinh hiểu ý nghĩa của ĐLBT động lượng và biết vận dụng linh hoạt trong các bài toán cơ học ở lớp 10
Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức toán học vào việc giải bài toán Vật lý
Giáo dục kỹ thuật tổng hợp: học sinh giải thích được các hiện tượng va chạm thường gặp trong đời sống
III/ THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Thực hiện trong 2 tiết bài tập tự chọn sau khi học tiết 37,38 lớp 10CB (theo phân phối chương trình)
IV:ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đề tài SKKN được thực hiện giảng dạy tại hai lớp: 10B6 và 10B7
TRƯỜNG THPT VĨNH ĐỊNH
- Phân loại học sinh theo năng lực sau đó bổ sung kiến thức về Động lượng và
rèn luyện kĩ năng giải các bài tập cơ học liên quan, giải thích và giải quyết được các bài toán về va chạm trong thực tế
B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ:
I.Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu:
Đối với môn vật lý ở trường phổ thông, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lý là một hoạt động dạy học, một công việc khó khăn, vì thế đòi hỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập không ngừng
Bài tập Vật lý sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lý, những hiện tượng vật lý Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học sinh Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống
cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết giúp phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận Nên bài tập Vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh
Trong khi đó hệ thống bài tập có liên quan đến động lượng trong Sách giáo khoa và sách Bài tập vật lý lớp 10 khá đầy đủ, tuy nhiên học sinh thường gặp khó khăn do kiến thức toán học có nhiều hạn chế
Trang 4Để học sinh nắm được phương pháp giải bài toán động lượng, trước hết giáo viên cần kiểm tra và trang bị lại cho học sinh một số kiến thức toán học cơ bản, đặc biệt
là công thức lượng giác
Định lí hàm số cosin, tính chất của tam giác vuông
Giá trị của các hàm số lượng giác với các góc đặc biệt
Kỹ năng sử dụng máy tính điện tử bỏ túi
Sau đó cung cấp kiến thức cơ bản về “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”
Đưa ra các dạng bài tập cơ bản giúp học sinh vận dụng kiến thức tốt
II Thực trạng học sinh làm bài tập Vật lý ở trường THPT Vĩnh Định.
1) Đặc điểm tình hình nhà trường :
- Trường THPT Vĩnh Định có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy tương đối tốt, phòng học khang trang, sạch đẹp, phòng thí nghiệm được trang bị tốt nên GV có thể thực hiện các thí nghiệm để học sinh có thể nắm bắt những hiện tượng Vật lí giúp cho các em có hứng thú trong học tập và sôi nổi hơn trong các giờ học
- Mặc dù trường nằm ở vùng có truyền thống hiếu học của hai huyện Hải lăng và Triệu Phong, nhưng những năm gần đây việc tuyển học sinh đầu vào có chất lượng rất thấp, đa phần là học sinh có học lực tương đối ở mức trung bình,nhiều học sinh mất căn bản dẫn tới khi học các môn Khoa học thực nghiệm như môn Vật lí các em thường chán nản và học đối phó, các bài tập Vật lí mang tính suy luận do vậy các em gặp rất nhiều khó khăn
- Đội ngũ giảng dạy môn Vật lí ở trường khá trẻ, không ngừng học hỏi, trau dồi chuyên môn đó là một thuận lợi lớn cho việc dạy học bộ môn Vật lí ở trường THPT Vĩnh định
2) Thực trạng của học sinh trước khi thực hiện đề tài
Qua thực tiễn giảng dạy tại các lớp 10B6 và 10B7 tôi nhận thấy:
- Phần lớn học sinh không nhớ biểu thức Định lí hàm số cosin, Định lí Pitago,
rất khó khăn trong việc xác định được giá trị của các hàm số lượng giác ứng với các góc đặc biệt (300, 450, 600, 900, 1200,…)
Trên 40% học sinh không có máy tính trong giờ học, và một số các em không biết sử dụng máy tính bỏ túi để tính các phép tính trong vật lí liên quan đến lượng giác, góc
Trên 30% học sinh chưa có động cơ học tập đúng đắn
Từ thực tế đó nên tôi nhận thấy SKKN trên rất cần thiết để hướng dẫn các em củng
cố kiến thức, làm tốt các bài tập liên quan đến vấn đề trên nói riêng và hứng thú học tập tốt bộ môn Vật lí nói chung
3) Biện pháp thực hiện
Trang 5 Trang bị cho học sinh các kiến thức toán học cần thiết: lượng giác, giá trị các hàm số lượng giác, định lí hàm số cosin
Hướng dẫn học sinh sử dụng thành thạo máy tính bỏ túi để tính các giá trị lượng giác
Yêu cầu học sinh kẻ sẵn một số bảng giá trị các hàm số lượng giác để tìm được kết quả nhanh chóng
Giáo viên khai thác triệt để các bài toán trong SGK và SBT bằng cách giao bài tập về nhà cho học sinh tự nghiên cứu tìm phương pháp giải
Trong giờ bài tập, giáo viên hướng dẫn học sinh trình bày lời giải và nhiều học sinh có thể cùg tham gia giải một bài
III– KIẾN THỨC CƠ BẢN
1/ Kiến thức Toán học
1 Định lý hàm số cosin: a2 = b2 + c2 – 2bccosA
2 Giá trị của các hàm số lượng giác cơ bản ứng với các góc đặc biệt:
sin
2
1
2
2 2
2 3
cos
2
3 2
2
2
1
2/ Kiến thức Vật lý
a Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều.
2 1
2 1
a
t t t
a t
b Chuyển động thẳng biến đổi đều
- Gia tốc: a v
t
là hằng số
- Vận tốc tức thời: v v 0a t t( 0)
1
2a
1
x =v t t t t
2
s x a
- Hệ thức độc lập với t là: 2 2
0 2aS 2a( 0 )
v v x x Chú ý: Nếu chọn điều kiện đầu sao cho x0=0 khi t0=0 thì v v 0at và
2 0
1
x
2
s v t at
- Tính chất của chuyển động:
+ Nhanh dần đều: v.a>0 hay v và a cùng chiều (a,v cùng dấu)
Trang 6+ Chậm dần đều: v.a<0 hay v và a ngược chiều (a,v trỏi dấu)
c Động lượng của vật:
Một vật cso khối lượng m chuyển động với vận tốc v, động lượng của vật là
p mv
Trường hợp một hệ vật, động lượng của hệ: ppi m v i i
Động lượng của hệ vật: P P1P2 P n
d Định luật bảo toàn động lượng:
- Hệ kớn: cỏc vật trong hệ tương tỏc với nhàu, khụng tương tỏc với cỏc vật ngoài hệ,
nếu cú thỡ cỏc ngoại lực này cõn bằng nhau
- Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng của một hệ kớn được bảo toàn
1 0
p m v
- Biểu thức ỏp dụng cho hệ 2 vật: m1.v1 m2.v2 m1.v'1 m2.v'2
IV – BÀI TOÁN CƠ BẢN
A CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: : Tính động lợng của một vật, một hệ vật.
a, Động lượng của vật:
Một vật cú khối lượng m chuyển động với vận tốc v, động lượng của vật là
p mv
Trường hợp một hệ vật, động lượng của hệ: ppi m v i i
- Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1
- Động lượng là đại lượng vộc tơ và cú giỏ trị phụ thuộc vào hệ quy chiếu
b,Động lượng hệ vật : Nếu hệ gồm cỏc vật cú khối lượng m1, m2 vận tốc lần lượt làv 1
, v2
Động lượng của hệ: pp1 p2
Nếu: p1 p2 pp1p2
Nếu: p1 p2 pp1 p2
1 2
1 2
p p p p p
1, 2 1 2 2 os1 2
p p p p p p p c
c.Bài tập vận dụng.
Bài 1 : Moọt vaọt khoỏi lửụùng m = 500g chuyeồn ủoọng thaỳng theo chieàu aõm truùc toùa ủoọ x vụựi
vaọn toỏc 43,2 km/h ẹoọng lửụùng cuỷa vaọt coự giaự trũ laứ:
Đổi: v = 43,2km/h = 12m/s
m=500g =0,5 kg
ADCT: p = mv = 0,5*12= 6kgm/s
Nhận xột: Học sinh thường khụng nắm việc đổi đơn vị khối lượng và vận tốc nờn
giỏo viờn cần nờu cỏch đổi và hướng dẫn cỏc em, đặc biệt học sinh yếu?
Trang 7Bài 2: Tìm tổng động lượng (hướng và độ lớn) của hệ hai vật có khối lượng bằng
nhau m1 = m2 = 1kg Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1 = 1m/s và có hướng không đổi Vận tốc của vật 2 có độ lớn v2 = 2m/s và:
a) Cùng hướng với vật 1
b) Cùng phương, ngược chiều
c) Có hướng nghiêng góc 600 so với v1
Yêu cầu:
+ Học sinh biểu diễn được các vectơ động học
+ Xác định được vectơ tổng trong mỗi trường hợp
+ Biết áp dụng Định lí hàm số cosin
Tóm tắt:
m1 = m2 = 1kg
v1 = 1m/s
v2 = 2m/s
?
P Trong các trường hợp sau:
a) v 2 v1
b) v 2 v1
c) (v1;v2) 600 Lời giải:
Động lượng của hệ: P P1 P2 m1v1 m2v2
Trong đó: P1 = m1v1 = 1.1 = 1 (kgms-1)
P2 = m2v2 = 1.2 = 2 (kgms-1)
a) Khi v 2 v1 P 2 P1 P = P1 + P2 = 3 (kgms-1)
b) Khi v 2 v1 P 2 P1 P = P2 – P1 = 1 (kgms-1)
2
1 ; ) 60
(v v (P1;P2) 600
2
2 1
2 P P P P
2
2
P P P P
1 2 2 2 2 1 2 cos 120 0 7(kgms-1)
Nhận xét :
+ Học sinh thường gặp khó khăn khi xác định vectơ tổng động lượng của hệ các vectơ P1, P2 .
+ Không nhớ ĐLHS cosin, xác định góc tạo bởi 2 vectơ P1, P2
Sau khi hướng dẫn làm dạng bài tập trên, giáo viên yêu cầu học sinh giải các bài tập tương tự
Bài 3: Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v1 =
3 m/s và v2 = 1 m/s Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp :
a) v1 và v2 cùng hướng
b) v1 và v2 cùng phương, ngược chiều
c) v1 và v2 vuông góc nhau
Lời giải:
a) Động lượng của hệ :
p= p1 + p2 Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = 6 kgm/s b) Động lượng của hệ : p= p1 + p2 Độ lớn : p = m1v1 - m2v2 = 0
c) Động lượng của hệ : p= p1 + p2 Độ lớn: p = 2
2 2
1 p
p = = 4,242 kgm/s
Bài 4:
1
P
P
2
P
Trang 8Tìm động lượng của hệ hai vật có khối lượng m1 = 1,5kg và m2 = 0,5kg chuyển động với vận tốc
v1 = 2m/s và v2 = 6m/s trong trường hợp hai vận tốc
a) Cùng chiều b.Ngược chiều c.Vuông góc d Hợp với nhau một góc 300
Lời giải:
a) Động lượng của hệ : p= p1 + p2
Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1,5.2 + 0,5x6 = 6 kgm/s
b) Động lượng của hệ : p= p1 + p2
Độ lớn : p = m1v1 - m2v2 = 0
c) Động lượng của hệ : p= p1 + p2
Độ lớn: p = 2 2
1 2 2 cos1 2
p p p p = 5,328 kgm/s
Dạng 2: Độ biến thiên động lượng của vật; xung lượng của lực; lực tác dụng lên vật.
a.Phương pháp
- Xác định động lượng của vật trước khi chịu tác dụng lực F
: p1 mv 1
và sau khi chịu tác dụng lực p2 mv 2
áp dụng độ biến thiên động lượng
2 1
p p p
=F t.
1 2 2 1 2cos ( )
p p p p F t (*)
- Từ (*) xác định các đại lượng vận tốc và lực tác dụng lên vật
b.Bài tập vận dụng
Bài 1 (23.2/tr53/SBT) Một vật có khối lượng 1 kg rơi tự do xuống đất trong
khoảng thời gian 0,5 s Độ biến thiên động lượng của vật trong thời gian đó là bao nhiêu?
Lời giải:
Ta có: p F t P t.
p mg t 1.9,8.0,5 p 4,9(kgm s/ )
Bài 2 (23.4/tr53/SBT) Tính lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng lên đầu đạn ở
trong nòng một súng trường bộ binh, biết rằng đầu đạn có khối lượng 10 g, chuyển động trong nòng súng nằm ngang trong khoảng 10-3 s, vận tốc đầu bằng 0, vận tốc khi đến đầu nòng súng v=865 m/s
10
Bài 3 (23.5/tr54/SBT) Một toa xe khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường
ray nằm ngang với vận tốc không đổi v=54 km/h Người ta tác dụng lên toa xe một lực hãm theo phương ngang Tính độ lớn trung bình của lực hãm nếu toa xe dừng lại sau:
a/ 1 phút 40 giây
b/ 10 giây
Lời giải:
a/ Lực hãm phanh trung bình nếu toa xe dừng lại sau 1 phút 40 giây:
4
10 15
1500( ) 100
b/ Lực hãm phanh trung bình nếu toa xe dừng lại sau 10 giây:
Trang 910 15
15000( ) 10
mv
t
Nhận xột:Qua thực tế giảng dạy bài tập dạng trờn học sinh vận dụng nhanh, làm
bài tập tốt nhưng trong trỡnh bày nhiều lỳc chưa đỳng hay sử dụng biểu thức cú vộc tơ
c.Bài tập bổ sung yờu cầu học sinh về nhà làm:
Bài 1: Một toa xe khối lượng 10 tấn đang chuyển động trờn đường ray nằm ngang
với vận tốc khụng đổi v=54km/h Người ta tỏc dụng lờn toa xe một lực hóm theo phương ngang Tớnh độ lớn trung bỡnh của lực hóm nếu toa xe dừng lại sau:
Bài 2 : Một viờn đạn khối lượng 10 g đang bay với vận tốc 600 m/s thỡ gặp một bức
tường Đạn xuyờn qua tường trong thời gian 1
1000s Sau khi xuyờn qua tường, vận tốc của đạn cũn 200 m/s Tớnh lực cản của tường tỏc dụng lờn đạn
Bài 3:Một quả búng 2,5kg đập vào tường với vận tốc 8,5m/s và bị bật ngược trở lại
với vận tốc 7,5m/s Biết thời gian va chạm là 0,25 s Tỡm lực mà tường tỏc dụng lờn quả búng
Bài 4: Xỏc định độ biến thiờn động lượng của một vật cú khối lượng 4kg sau
khoảng thời gian 6s Biết rằng vật chuyển động trờn đường thẳng và cú phương trỡnh chuyển động là : x = t2- 6t + 3 (m) Đs:
Bài 5: Một viờn đạn khối lượng 10 g đang bay với vận tốc 600 m/s thỡ gặp một bức
tường Đạn xuyờn qua tường trong thời gian 1
1000s Sau khi xuyờn qua tường, vận tốc của đạn cũn 200 m/s Tớnh lực cản của tường tỏc dụng lờn đạn
Bài 6:Một quả búng 2,5kg đập vào tường với vận tốc 8,5m/s và bị bật ngược trở lại
với vận tốc 7,5m/s Biết thời gian va chạm là 0,25 s Tỡm lực mà tường tỏc dụng lờn quả búng
Bài 7: Một quả búng cú khối lượng 450g đang bay với vận tốc 10m/s theo phương
ngang thỡ đập vào mặt sàn nằm nghiờng gúc 450 so với phương ngang Sau đú quả búng nảy lờn thẳng đứng Tớnh độ biến thiờn động lượng của quả búng và lực do sàn tỏc dụng lờn biết thời gian va chạm là 0,1s
Dạng 3: Bài tập về định luật bảo toàn động lượng.
a.Phương phỏp
Bớc 1: Chọn hệ vật cô lập khảo sát
Bớc 2: Viết biểu thức động lợng của hệ trớc và sau hiện tợng.
Bớc 3: áp dụng định luật bảo toàn động lợng cho hệ: p t p s
(1)
Bớc 4: Chuyển phơng trình (1) thành dạng vô hớng (bỏ vecto) bằng 2 cách:
+ Phơng pháp chiếu
+ Phơng pháp hình học
Bước 5: Giải phương trỡnh độ lớn và tỡm, biện luận đại lượng ẩn số.
*Những lưu ý khi giải cỏc bài toỏn liờn quan đến định luật bảo toàn động lượng:
Trang 10+ Trường hợp các vector động lượng cùng phương, thì biểu thức của định luật bảo toàn động lượng được viết lại: m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1v1' + m 2v'2
Trong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động.
- Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v > 0;
- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0.
+ Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) không cùng phương, thì ta cần sử dụng hệ thức véc tơ và biểu diễn trên hình
vẽ sau đó sử dụng phương pháp tổng hợp véc tơ Dựa vào các tính chất hình học
để tìm yêu cầu của bài toán.
+Khi giải các bài toán áp dụng định luật bảo toàn động lượng cần nắm rõ va chạm mềm và va chạm đàn hồi.
*Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
- Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không
- Ngoại lực rất nhỏ so với nội lực
- Thời gian tương tác ngắn
- Nếu F ngoai luc 0
nhưng hình chiếu của Fngoai luctrên một phương nào đó bằng không thì động lượng bảo toàn trên phương đó
b.Bài tập vận dụng.
Bài 1:Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000kg, bắn một viên đoạn khối lượng mđ = 2,5kg Vận tốc viên đoạn ra khỏi nòng súng là 600m/s Tìm vận tốc của súng sau khi bắn
Lời giải:
Xem hệ là hệ kín, chọn chiều “+” là chiều chuyển động của đạn
- Động lượng của súng khi chưa bắn là bằng 0
- Động lượng của hệ sau khi bắn súng là: m S.vS m đ.vđ
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng m S.vS m đ.vđ 0
- Vận tốc của súng là: v m m.v 1,5(m/s)
S
đ đ
Dấu “-” chứng tỏ súng chuyển động giật lùi ngược chiều của viên đạn.
Bài 2: Một xe ôtô có khối lượng m1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 1,5m/s, đến tông và dính vào một xe gắn máy đang đứng yên có khối lượng m2 = 100kg Tính vận tốc của các xe
Giải
- Xem hệ hai xe là hệ cô lập
- Áp dụmg địmh luật bảo toàn động lượng của hệ: m1.v1 (m1m2)v
vcùng phương với vận tốc v1
- Vận tốc của mỗi xe là:
2 1
1
1
m m
v m v
Bài 3 : Một người khối lượng m1 = 50kg đang chạy với vận tốc v1 = 4m/s thì nhảy lên một chiếc xe khối lượng m2 = 80kg chạy song song ngang với người này với vận tốc v2 = 3m/s sau đó, xe và người vẫn tiếp tục chuyển động theo phương cũ Tính vận tốc xe sau khi người này nhảy lên nếu ban đầu xe và người chuyển động: a/ Cùng chiều
b/ Ngược chiều
Giải