Việt Anh – Gia sư Bảo Châu 2016 ÔN TẬP: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN A Lý thuyết: I Động lượng định luật bảo toàn động lượng: Động lượng: Động lượng vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc ⃗ đại lượng xác định công thức: ⃗⃗ ⃗⃗ Độ biến thiên động lượng: Độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian xung lực tác dụng lên vật khoảng thời gian ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ II Phát biểu gọi định lí biến thiên động lượng Có thể coi cách phát biểu khác định luật II Niu-tơn Ý nghĩa: Lực tác dụng đủ mạnh khoảng thời gian gây biến thiên động lượng vật Hệ cô lập (Hệ kín): Một hệ nhiều vật gọi cô lập ngoại lực tác dụng lên hệ có ngoại lực cân Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng hệ cô lập đại lượng bảo toàn ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ Công công suất: Công: Khi lực không đổi tác dụng lên vật nhỏ vật chuyển dời theo công thực theo định nghĩa đại lượng, kí hiệu A, tính theo biểu thức: Trong α góc hợp vectơ ⃗⃗ hướng chuyển động vật Khi A > Khi A=0 Khi A < Đơn vị công Jun Kí hiệu J Công suất: Công suất là đại lượng đo công sinh đơn vị thời gian Đơn vị công suất Jun giây Kí hiệu W III Động năng: Động dạng lượng vật có chuyển động: Việt Anh – Gia sư Bảo Châu 2016 Đơn vị động Jun Kí hiệu J Công lực tác dụng độ biến thiên động năng: Công lực tác dụng lên vật độ biến thiên động vật: Hệ quả: Động vật biến thiên lực tác dụng lên sinh công (A0) + Nếu (lực sinh công dương) > : Động tăng (vật sinh công âm) + Nếu (lực sinh công âm) < : Động giảm (vật sinh công dương) IV Thế năng: Trọng trường: Biểu trọng trường xuất trọng lực tác dụng lên vật đặt khoảng không gian có trọng trường Thế trọng trường: Thế trọng trường vật dạng lượng tương tác Trái Đất vật, phụ thuộc vào vị trí tương đối vật trọng trường Khi vật có khối lượng m đặt vị trí có độ cao z so với mặt đất trọng trường Trái đất trọng trường vật xác định biểu thức: Với công thức ta chọn mốc mặt đất Đơn vị Jun Kí hiệu J Công trọng lực: Khi vật chuyển động từ điểm M đến điểm N trọng trường công trọng lực chuyển động có giá trị hiệu vật M N Hệ quả: - Vì MN hai điểm trọng trường nên công trọng lực vật chuyển động từ M đến N trọng trường không phụ thuộc dạng đường mà phụ thuộc vị trí điểm đầu M điểm cuối N - Trong trình chuyển động vật trọng trường, giảm trọng lực sinh công dương tăng trọng lực sinh công âm Thế đàn hồi: Thế đàn hồi dạng lượng vật biến dạng đàn hồi Biểu thức đàn hồi lò xo: Việt Anh – Gia sư Bảo Châu 2016 Mốc vị trí lò xo không biến dạng ta xác đinh lò xo biến dạng đoạn V Cơ năng: Cơ năng: Cơ trọng trường dàn hồi tổng động trọng trường đàn hồi Định luật bảo toàn năng: Nếu tác dụng lực ma sát, lực cản môi trường đại lượng bảo toàn Nếu có tác dụng lực ma sát, lực cản môi trường công lực độ biến thiên Định luật bảo toàn chuyển hóa lượng: Năng lượng không tự sinh không tự đi; lượng truyền từ vật sang vật khác chuyển hoá từ dạng sang dạng khác B Bài tập: Một viên đạn bay ngang với vận tốc v = 300 m/s nổ, vỡ thành hai mảnh khối lượng m1 = kg, m2 = 15 kg Mảnh thứ bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc Hỏi mảnh thứ hai bay theo phương nào, với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản không khí (ĐS: 461,88 m/s; 300 ) Một tên lửa có khối lượng M = 10 phóng lên thẳng đứng nhờ khí phía sau với vận tốc v = 800 m/s thời gian tương đối dài Lấy g = 10 m/s2 Tính khối lượng khí mà tên lửa cần giây để: a) Tên lửa bay lên chậm (ĐS: 125 kg) b) Tên lửa bay lên với gia tốc a = 10 m/s2 (ĐS: 250 kg) Một xe khối lượng m = 200 kg, chuyển động dốc dài 200 m cao 10 m Xe chuyển động thẳng lên dốc với vận tốc 18 km/h, công suất động 0,75 kW Tìm độ lớn lực ma sát trượt xe mặt dốc (ĐS: 50 N) Từ tầng tòa nhà, thang máy có khối lượng m = 800 kg, bắt đầu lên tầng cao a) Trên đoạn đường s1 = m, thang máy chuyển động nhanh dần đạt vận tốc m/s cuối đoạn đường Tính công động thang máy thực đoạn đường (ĐS: 54400 J) Việt Anh – Gia sư Bảo Châu 2016 b) Trên đoạn đường s2 = 12 m tiếp theo, thang máy chuyển động thẳng Tính công suất công động thang máy thực đoạn đường (ĐS: 80000 J; 40000 W) c) Trên đoạn đường s3 = m sau cùng, thang máy chuyển động chậm dần dừng lại Tính công động thang máy thực đoạn đường Lấy g = 10 m/s2; bỏ qua ma sát (ĐS: 25600 J) Từ đỉnh tháp cao h = 26 m người ta ném theo phương ngang đá khối lượng m = 400 g với vận tốc ban đầu v0 = 7,9 m/s Hòn đá rơi chạm vào mặt đất điểm cách chân tháp khoảng L = 18 m Tính động đá chạm đất Lấy g = 10 m/s2 (ĐS: 115,2 J) 25.13 Cho hệ hình vẽ gồm hai vật có khối lượng m1 = kg m2 = kg nối với sợi dây nhẹ, không dãn vắt qua ròng rọc khối lượng không đáng kể Hệ số ma sát vật m2 mặt bàn 0,2 Vật m1 cách mặt đất khoảng h = m Thả hệ chuyển động không vận tốc ban đầu, bỏ qua ma sát Áp dụng định lý động tính vận tốc hệ trước chạm mặt đất Lấy g = 10 m/s2 (ĐS: 2,83 m/s) Một lò xo đặt nằm ngang trạng thái không biến dạng Khi tác dụng lực F = 3,6 N lò xo dãn 1,2 cm a) Tính độ cứng lò xo (ĐS: 300 N/m) b) Xác định đàn hồi lò xo dãn 1,2 cm (ĐS: 216.10-4 J) c) Tính công lực đàn hồi lò xo kéo dãn thêm từ 1,2 cm đến cm (ĐS: - 384.10-4 J) Một bạn lắc thử đạn túi cát có khối lượng M = kg treo sợi dây Bắn viên đạn có khối lượng m = 10 g với vận tốc v theo phương ngang đến cắm vào túi cát Sau va chạm đạn mắc lại túi cát chuyển động lên đến độ cao cực đại h = 0,8 m so với vị trí cân Bỏ qua lực cản không khí a) Hãy tính vận tốc đạn (ĐS: 400 m/s) b) Bao nhiêu phần trăm động ban đầu chuyển thành nhiệt lượng dạng lượng khác? (ĐS: 99,01%) Việt Anh – Gia sư Bảo Châu 2016 Một vật thả không vận tốc ban đầu từ đỉnh A mặt phẳng nghiêng có độ cao h = m, góc nghiêng Sau xuống hết mặt phẳng nghiêng B, vật tiếp tục chuyển động mặt phẳng ngang dừng lại C Biết hệ số ma sát trượt mặt phẳng nghiêng ngang 0,2 Tìm khoảng cách từ vị trí dừng lại vật tới chân mặt phẳng nghiêng (ĐS: 3,26 m) ... lượng bảo toàn Nếu có tác dụng lực ma sát, lực cản môi trường công lực độ biến thiên Định luật bảo toàn chuyển hóa lượng: Năng lượng không tự sinh không tự đi; lượng truyền từ vật sang vật khác... sinh công dương) > : Động tăng (vật sinh công âm) + Nếu (lực sinh công âm) < : Động giảm (vật sinh công dương) IV Thế năng: Trọng trường: Biểu trọng trường xuất trọng lực tác dụng lên vật đặt... sư Bảo Châu 2016 Đơn vị động Jun Kí hiệu J Công lực tác dụng độ biến thiên động năng: Công lực tác dụng lên vật độ biến thiên động vật: Hệ quả: Động vật biến thiên lực tác dụng lên sinh công