skkn HƯỚNG dẫn học SINH có THỂ tự GIẢI GIẢI bài TOÁN VA CHẠM

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị : Trường THPT Sông Ray Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH CÓ THỂ TỰ GIẢI BÀI TOÁN VA CHẠM Người thực hiện: Phan Sĩ Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học môn:Vật lý  - Lĩnh vực khác:  Có đính kèm: Các sản phẩm in SKKN  Mô hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác (các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm) Năm học: 2016 -2017 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC –––––––––––––––––– I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: Phan Sĩ Ngày tháng năm sinh: 08 – 03 - 1983 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: Xuân Tây – Cẩm Mỹ - Đồng Nai Điện thoại: 0985046040 ĐTDĐ: Fax: Không (CQ)/ 0613713267 E-mail: phansi8482@gmail.com Chức vụ: Tổ trưởng tổ Vật lí - CN Nhiệm vụ giao: Giảng dạy môn Vật lí 12 Nhóm trưởng nhóm nghiên cứu trải nghiệm sáng tạo KH - KT Đơn vị công tác: THPT Sông Ray II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân Vật lí - Năm nhận bằng: 2004 - Chuyên ngành đào tạo: Cử nhân khoa học Vật lí III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy môn Vật lí Số năm có kinh nghiệm: 12 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: 1/ Một số thí nghiệm mô vật lý phần cảm ứng điện từ dạy học nội dung “Điều kiện xuất dòng điện cảm ứng, Định luật len xơ chiều dòng điện cảm ứng” ( Sở công nhận ) 2/ Phương pháp giải nhanh tập chuyển hóa lượng định luật bảo toàn ( Trường công nhận ) 3/ Nghiên cứu thiết kế tài liệu điện tử hỗ trợ dạy học Vật lí 10 THPT ( Sở công nhận ) Tên SKKN (VIẾT IN HOA ĐẬM) : HƯỚNG DẪN HỌC SINH CÓ THỂ TỰ GIẢI BÀI TOÁN VA CHẠM I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trước vận hội thách thức xu hội nhập toàn cầu, đòi hỏi đất nước ta phải đào tạo hệ người lao động thông minh, động sáng tạo, thích ứng với kinh tế toàn cầu - kinh tế tri thức Để đạt mục đích đó, nhiệm vụ quan trọng mà nhà trường phải quan tâm đổi phương pháp dạy học Đây mục tiêu lớn Đảng, Nhà nước Ngành Giáo dục Đào tạo đặt ra, mục tiêu thực cách tích cực năm vừa qua năm tới "Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học " Về vấn đề đổi PPDH, Chiến lược phát triển giáo dục: "Đổi đại hóa phương pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư trình tiếp cận tri thức ; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin cách có hệ thống có tư phân tích, tổng hợp, phát triển lực cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ HS trình học tập…" Bên cạnh SGK chuẩn lượng kiến thức phần va chạm nhiều hạn chế nên việc bổ sung lí thuyết phương pháp giải tập phần va chạm vấn đề cần thiết II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Ngày việc nâng cao chất lượng giáo dục vấn đề quan tâm hàng đầu xã hội.Trong bối cảnh toàn ngành Giáo Dục Đào Tạo nỗ lực đổi phương pháp học theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh họat động học tập thông qua cách thức hoạt động giáo viên việc đạo , tổ chức họat động học tập nhằm giúp học sinh chủ động thời gian tự học, tự nghiên cứu tìm tòi kiến thức Luật Giáo dục, điều 24.2 “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học ;bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Trong trình giảng dạy đàm thoại với GV HS , nhận thấy đại đa số học sinh gặp vướng mắc giải tập phần định luật bảo toàn liên quan đến bái toán va chạm Va chạm tượng thường gặp đời sống kỹ thuật Việc áp dụng định luật động lực học để giải toán va chạm thường gặp nhiều khó khăn thời gian va chạm vật thường ngắn ( vào khoảng từ 10-2 đến 10-5 giây) nên cường độ tác dụng lực lên vật thường lớn Khảo sát kỹ, ta thấy nói chung trình va chạm gồm hai giai đoạn, giai đoạn biến dạng giai đoạn khôi phục Giai đoạn biến dạng kể từ lúc bắt đầu xảy va chạm vật va chạm hết biến dạng Giai đoạn khôi phục kể từ lúc kết thúc biến dạng, vật khôi phục hình dạng cũ lúc kết thúc va chạm Va chạm phân thành : va chạm mềm, va chạm đàn hồi va chạm hoàn toàn đàn hồi Đặc điểm va chạm mềm sau giai đoạn biến dạng hình dáng cũ vật va chạm không khôi phục lại mà chúng gắn liền lại với thành vật, nghĩa không xảy giai đoạn khôi phục, mà có giai đoạn biến dạng Nếu va chạm xảy hai giai đoạn biến dạng khôi phục va chạm gọi va chạm đàn hồi Trong va chạm đàn hồi sau kết thúc va chạm vật khôi phục phần hình dáng trước va chạm Nếu sau va chạm mà vật khôi phục toàn hình dạng trước va chạm va chạm gọi hoàn toàn đàn hồi Trong trình va chạm vật thể chịu tác dụng hai loại lực : lực thường lực va chạm Lúc va chạm phản lực liên kết động lực xuất hai vật va chạm Ngoài lực va chạm lực khác tác dụng lên hệ gọi lực thường Lực va chạm lực có xung lượng giới nội thời gian va chạm, lực thường có xung lượng bậc với thời gian va chạm vô bé Xung lượng lực va chạm gọi tắt xung lực va chạm Quá trình va chạm trình phưc tạp Để đơn giản dựa vào đặc điểm trình va chạm người ta đưa giả thiết sau: + Giả thiết thứ : Trong trình va chạm lực thường bỏ qua xét lực va chạm + Giả thiết thứ hai : Trong trình va chạm chất điểm không di chuyển + Giả thiết thứ ba : Trong trình va chạm hệ số khôi phục số thông số động học trình va chạm (giả thiết tương đương với giả thiết Newton) Nhằm phần tháo gỡ khó khăn cho học sinh trình làm tập phần giúp em hứng thú, yêu thích môn học vật lý chọn đề tài Tiến hành điều tra thăm dò ý kiến GV vật lí trường trung học phổ thông từ xây dựng hệ thống lý thuyết tập để học sinh vận dụng tự giải tập va chạm Qua đề tài mong muốn cung cấp cho em số kĩ việc giải tập vật lý va chạm III.TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP Giải pháp : Đầu tiên hệ thống lại kiến thức đưa hướng giải toán vật lý liên quan đến va chạm 1.1 Hệ thống định luật bảo toàn Trong thực tế, mức độ va chạm xảy vật thường va chạm không đàn hồi vật bị nóng lên phần nội bị chuyển hóa thành nhiệt tác dụng lực ma sát Tuy nhiên vật lý khái niệm va chạm đàn hồi lại đóng vai trò quan trọng Trong toán va chạm, có dạng bảo toàn sử dụng: + Các định luật bảo toàn động lượng (trong chuyển động tịnh tiến) moment động lượng (trong chuyển động quay) + Các định luật bảo toàn Các định luật bảo toàn áp dụng va chạm tuyệt đối đàn hồi Đối với va chạm có biến đổi nội việc sử dụng định luật bảo toàn động lượng ( áp dụng với loại va chạm) ta áp dụng thêm định luật biến thiên nội hệ Các biểu thức  Đối với chuyển động tịnh tiến r r - Động lượng : p = mv - Năng lượng + Động : Wd = mv 2 + Thế hấp dẫn : Wt = mgz + Thế đàn hồi : Wt =  k ( ∆l ) 2 Đối với chuyển động quay tròn + Momen động lượng : L = I ω + Động quay : W= I ω  Đối với chuyển động tổng quát Đối với chuyển động bất kỳ, người ta chứng minh tổng quát chuyển động biểu diễn dạng chuyển động tịnh tiến chuyển động tròn Nhưng chương trình vật lý phổ thông, ta gặp chuyển động dạng đơn giản như: vừa lăn không trượt ( vừa quay vừa tịnh tiến) 1.2 Chiến thuật giải toán vật lý có liên quan đến va chạm: Các toán va chạm thường bao gồm toán thuận, toán ngược toán tổng hợp Bài toán ngược : Cho hệ xung lực va chạm với hệ số khôi phục yếu tố động học trước va chạm hệ Tìm yếu tố động học hệ sau va chạm Bài toán thuận : Cho biết trạng thái động học hệ trước sau va chạm Tìm xung lực va chạm lượng mát động Bài toán tổng hợp bao gồm hai toán Khi giải toán va chạm, điều quan trọng phải nhận biết trình va chạm trình không va chạm Trong trình không va chạm (quá trình trước va chạm sau va chạm) ta áp dụng định lí thiết lập cho trình động lực không va chạm, trình va chạm sử dụng công thức nêu Nói cách khác, việc giải toán va chạm kèm theo giải toán không va chạm Chiến thuật Bước 1: Đọc kĩ đề bài, để ý đánh dấu trọng tâm đề Bước 2: Tập trung nhận xét, đánh giá đề để rút giai đoạn khác toán: trước va chạm sau va chạm, bên cạnh cần tìm dạng va chạm để xét định luật bảo toàn sử dụng Nếu rút dạng va chạm ta bắt buộc phải sử dụng định luật bảo toàn động lượng moment động lượng Bước 3: Từ nhận xét rút từ bước 2, rút hướng làm hoàn thiện làm cách đầy đủ Giải pháp : Xét trường hợp toán va chạm Trong thực tế nội dung toán va chạm sau : biết khối lượng vận tốc vật trước va chạm, ta cần tìm vận tốc vật sau va chạm Xét hai vật có khối lượng m1 m2 chuyển động mặt phẳng nằm ngang (mặt phẳng xOy) ngược chiều đến va chạm trực diện với Vận tốc r r ban đầu vật v10 v10 Trong mặt phẳng nằm ngang áp dụng định luật bảo toàn động lượng vật tham gia va chạm, tức : r r r r m1v10 + m2v20 = m1v1 + m2v2 r (1) r v2 v2 vận tốc vật sau va chạm 2.1 Va chạm hoàn toàn đàn hồi : Người ta gọi va chạm hai vật hoàn toàn đàn hồi trình va chạm tượng chuyển phần động vật trước va chạm thành nhiệt công làm biến dạng vật sau va chạm Nói cách khác, sau va chạm đàn hồi cầu có hình dạng cũ không bị nóng lên Lưu ý va chạm xảy mặt phẳng nằm ngang tức độ cao so với mặt đất cầu không thay đổi nên chúng không thay đổi va chạm, bảo toàn trường hợp bảo toàn động Do vậy, ta có phương trình : 1 1 m1v102 + m2v20 = m1v12 + m2 v22 2 2 (2) Để giải hệ phương trình (1) (2) ta làm sau : r r r r Vì vectơ v10 , v20 , v1 , v2 có phương nên ta chuyển phương trình vectơ (1) thành phương trình vô hướng : m1v10 − m2v20 = m1v1 − m2v2 ) biến đổi phương trình thành : m1 (v10 − v1 ) = m2 (v2 − v20 ) (1’) Biến đổi (2) thành : m1 (v102 − v12 ) = m2 (v22 − v20 ) (2’) Chia (2’) cho (1’) ta có : (v10 + v1 ) = (v2 + v20 ) Nhân hai vế phương trình với m1 ta có : m1 (v10 + v1 ) = m1 (v2 + v20 ) (3) Cộng (3) với (1’) ta tìm vận tốc vật thứ hai sau va chạm : v2 = 2m1v10 − (m1 − m2 )v20 m1 + m2 (4) Ta nhận thấy vai trò hai cầu m m2 hoàn toàn tương đương nên công thức ta việc tráo số cho ta tìm vận tốc cầu thứ sau va chạm: v1 = 2m2 v20 − (m2 − m1 )v10 m1 + m2 (5) Ta xét trường hợp riêng biểu thức (4) (5) : Giả sử hai cầu hoàn toàn giống , tức m1 = m2 Từ (4) (5) ta có : v2 = v10 v1 = v20 Nghĩa hai cầu sau va chạm trao đổi vận tốc cho : cầu thứ có vận tốc cầu thứ hai trước có va chạm ngược lại Hình sau minh họa trường hợp hai cầu trước va chạm đứng yên : Hình bên cho thấy sau va chạm, cầu thứ hai có vận tốc v = v10 = 0, nghiã đứng yên cầu thứ trước va chạm, cầu thứ sau va chạm lại có vận tốc v1 = v20 nghĩa chuyển động cầu thứ hai trước va chạm Hai cầu thay đổi vai trò cho Nếu ma sát điểm treo dây nhỏ cầu lúc đứng yên lúc chuyển động xen kẽ 2.2 Va chạm mềm: Người ta gọi va chạm vật va chạm mềm sau va chạm hai vật dính liền với thành vật Trong va chạm mềm phần động cầu chuyển thành nhiệt công làm biến dạng vật sau va chạm Dĩ nhiên va chạm mềm ta bảo toàn vật Định luật bảo toàn động lượng dẫn đến phương trình : r r r m1v10 + m2v20 = (m1 + m2 )v r v vận tốc vật sau va chạm Từ đó, ta tính vận tốc vật sau va chạm : r r r m1v10 + m2v20 v= m1 + m2 (6) Ta tính phần động tổn hao trình va chạm : Động hai vật trước va chạm : K0 = 1 m1v102 + m2v20 2 10 Bài 1: Hai vật có khối lượng m1 = kg, m2 = kg chuyển động với vận tốc v = m/s v2 = m/s Tìm tổng động lượng ( phương, chiều độ lớn) hệ trường hợp :   a) v v hướng b)  v1   v phương, ngược chiều  c) v v vuông góc Giải a) Động lượng hệ :    p= p1+ p2 Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = kgm/s b) Động lượng hệ :    p= p1+ p2 Độ lớn : p = m1v1 - m2v2 = c) Động lượng hệ :    p= p1+ p2 Độ lớn: p = p12 + p 22 = = 4,242 kgm/s Bài 2: Một viên đạn khối lượng 1kg bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 500m/s nổ thành hai mảnh có khối lượng Mảnh thứ bay theo phương ngang với vận tốc 500 m/s hỏi mảnh thứ hai bay theo phương với vận tốc bao nhiêu? Giải - Xét hệ gồm hai mảnh đạn thời gian nổ, xem hệ kín nên ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng - Động lượng trước đạn nổ: 15 ur r ur pt = mv =p u r p2 - Động lượng sau đạn nổ: ur r r ur ur ps = m1.v1 + m2.v2 = p1 + p2 u r p α u r p1 O Theo hình vẽ, ta có: 2 m  m  p = p + p ⇒  v22 ÷ = ( mv ) +  v12 ÷⇒ v22 = 4v2 + v12 = 1225m/ s 2  2  2 2 r - Góc hợp v2 phương thẳng đứng là: sinα = p1 v1 500 = = ⇒ α = 350 p2 v2 1225 Bài 3: Một súng đại bác nằm ngang khối lượng m s = 1000kg, bắn viên đoạn khối lượng mđ = 2,5kg Vận tốc viên đoạn khỏi nòng súng 600m/s Tìm vận tốc súng sau bắn Giải - Động lượng súng chưa bắn - Động lượng hệ sau bắn súng là:   mS vS + mđ vđ - Áp dụng điịnh luật bảo toàn động lượng   mS vS + mđ vđ = - Vận tốc súng là: v=− mđ v đ = 1,5(m / s) mS Bài 4: Một xe ôtô có khối lượng m1 = chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 1,5m/s, đến tông dính vào xe gắn máy đứng yên có khối lượng m = 100kg Tính vận tốc xe Giải 16 - Xem hệ hai xe hệ cô lập - Áp dụmg địmh luật bảo toàn động lượng hệ   m1 v1 = (m1 + m2 )v   v phương với vận tốc v1 - Vận tốc xe là: v= m1 v1 = 1,45(m/s) m1 + m2 Bài 5: Một người khối lượng m1 = 50kg chạy với vận tốc v = 4m/s nhảy lên xe khối lượng m = 80kg chạy song song ngang với người với vận tốc v2 = 3m/s sau đó, xe người tiếp tục chuyển động theo phương cũ Tính vận tốc xe sau người nhảy lên ban đầu xe người chuyển động: a/ Cùng chiều b/ Ngược chiều Giải Xét hệ: Xe + người hệ kín Theo định luật BT động lượng r r r m1.v1 + m2.v2 = ( m1 + m2 ) v a/ Khi người nhảy chiều v= mv + mv 50.4+ 80.3 1 2 = = 3,38m/ s m1 + m2 50+ 80 - Vậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 3,38 m/s b/ Khi người nhảy ngược chiều v/ = −mv + mv −50.4 + 80.3 1 2 = = 0,3m/ s m1 + m2 50 + 80 Vậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 0,3m/s 17 3.2 Kích thích dao động va chạm (dành cho học sinh lớp 12) Phương pháp + Vật m chuyển động với vận tốc v0 đến va chạm vào vật M đứng yên  v V = M 1+  m  mv0 = mv + MV ⇒ + Va chạm đàn hồi:  M  2 1− mv0 = mv + MV  m v v = M  1+  m + Va chạm mềm: mv0 = ( m + M )V ⇒ V = v M 1+ m Bài 1: Cho hệ dao động hình vẽ bên Lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 30 ( N / m ) Vật M = 200 ( g ) trượt không ma sát mặt phẳng nằm ngang Hệ trạng thái cân bằng, dùng vật m = 100 ( g ) bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc v0 = ( m / s ) Sau va chạm hai vật dính vào dao động điều hoà Xác định vận tốc hệ sau va chạm Viết phương trình dao động hệ Chọn trục toạ độ Ox trùng với phương dao  động, gốc toạ độ O vị trí cân bằng, chiều dương trục chiều với chiều v0 Gốc thời gian lúc va chạm Giải + Va chạm mềm: mv0 = ( m + M ) V ⇒ V = v = ( m / s ) = 100 ( cm / s ) M 1+ m V vận tốc hệ sau va chạm 18 + Tần số góc hệ dao động điều hoà: ω = k = M +m 30 = 10 (rad / s ) 0,2 + 0,1 + Phương trình dao động có dạng: x = A sin (10t + ϕ ) , vận tốc: v = 10 A cos(10t + ϕ )  x t =0 = t = ⇒ + Thay vào điều kiện đầu:  v t =0 = 100 ( cm / s )  A sin ϕ =  A = ( cm) ⇒ ⇒ 10 A cosϕ = 100 ϕ = + Vậy phương trình dao động là: x = 10 sin 10t ( cm ) ĐS: V = 100 ( cm / s ) , x = 10 sin 10t ( cm ) Bài 2: Một lắc lò xo, gồm lò xo có khối lượng không đáng kể có độ cứng k = 50 ( N / m ) , vật M có khối lượng 200 ( g ) , dao động điều hoà mặt phẳng nằm ngang với biên độ A0 = ( cm ) Giả sử M dao động có vật m có khối lượng 50 ( g ) bắn vào M theo phương ngang với vận tốc v = 2 ( m / s ) , giả thiết va chạm không đàn hồi xẩy thời điểm lò xo có độ dài lớn Sau va chạm hai vật gắn chặt vào dao động điều hoà 1) Tính động hệ dao động thời điểm sau va chạm 2) Tính dao động hệ sau va chạm, từ suy biên độ dao động hệ Giải + Vì va chạm xẩy thời điểm lò xo có độ dài lớn nên vận tốc M trước lúc va chạm không Gọi V vận tốc hệ ( M + m ) sau va chạm Sử dụng định mv0 = ( M + m )V ⇒ V = luật bảo toàn động lượng, ta có: 1 v = 2 = 0,4 ( m / s ) M 0,2 1+ 1+ m 0,05 1) Động hệ sau va chạm: Ed ( M + m )V = ( 0,2 + 0,05) (0,4 = 2 ) = 0,04 ( J ) 19 + Tại thời điểm vật có li độ x = A0 = ( cm ) = 0,04 ( m ) nên đàn hồi: Et = kx 50.0,04 = = 0,04 ( J ) 2 2) Cơ dao động hệ sau va chạm: E = E d + Et = 0,08 ( J ) kA ⇒ A= + Mặt khác: E = 2E = k 2.0,08 = 0,04 ( m ) = ( cm ) 50 ĐS: 1) Et = E d = 0,04 ( J ) ; 2) E = 0,08 ( J ) ; A = ( cm ) Bài 3: Một lắc lò xo, gồm lò xo, có độ cứng k = 50 ( N / m ) vật nặng M = 500 ( g ) dao động điều hoà với biên độ ngang Hệ dao động vật m = A0 dọc theo trục Ox mặt phẳng nằm 500 ( g ) bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc v0 = ( m / s ) Giả thiết va chạm hoàn toàn đàn hồi xẩy vào thời điểm lò xo có chiều dài nhỏ Sau va chạm vật M dao động điều hoà làm cho lò xo có chiều dài cực đại cực tiểu l max = 100 ( cm ) ( l mim = 80 ( cm ) Cho ) g = 10 m / s 1) Tìm vận tốc vật sau va chạm 2) Xác định biên độ dao động trước va chạm Giải 1) Vào thời điểm va chạm lò xo có chiều dài nhỏ nên vận tốc vật M trước va chạm không Gọi V , v vận tốc vật M m sau va chạm Vì va chạm hoàn toàn đàn hồi nên sử dụng định luật bảo toàn động lượng bảo toàn lượng, ta có: 2  v0 = = 0,5 ( m / s ) V = M 1+ 1+  mv0 = mv + MV m    2 ⇒ M  mv0 mv  MV = +   1− m 1− 2  v0 = = −0,5 ( m / s ) v = M +  1+  m 20 2) Tại thời điểm sau va chạm vật dao động có li độ vận tốc x = + A0 V = ( m / s) nên đàn hồi động lúc là:  kx 50 A02 E = = = 25 A02  t 2  2  E = MV = 0,5.0,5 = 0,0625 ( J )  d 2 + Biên độ dao động điều hoà sau va chạm A = l max - l 100 − 80 = = 10 ( cm ) = 0,1 ( m ) 2 kA 50.0,12 = = 0,25 ( J ) nên dao động: E = 2 + ⇒ A02 = Et + E d = E ⇔ 25.A02 + ,0625 = ,25 Mà ,1875 ⇒ A0 = ,05 ( m ) = ( cm ) 25 ĐS: 1) V = 0,5 ( m / s ); v = −0,5 ( m / s ) ; 2) A0 = ( cm ) 3.3 Bài toán vận dụng Bài 1: Xe chở cát khối lượng m1 = 390 kg chuyển động theo phương ngang với vận tốc v1 = m/s Hòn đá khối lượng m2 = 10kg bay đến cắm vào cát Tìm vận tốc xe đá rơi vào cát hai trường hợp: a) Hòn đá bay ngang, ngược chiều xe với vận tốc v2 = 12 m/s b) Hòn đá rơi thẳng đứng Đáp số: a) 7,5 m/s b) 7,8 m/s Bài 2: Một lắc đơn gồm bi-A có khối lượng m = 100g treo sợi dây dài l = 1m Kéo lắc lệch khỏi phương thẳng đứng góc α m = 300 thả không vận tốc đầu Bỏ qua lực cản ma sát lực cản môi trường 1) Tìm vận tốc bi qua vị trí cân Lấy g = 9,8 m/s2 2) Khi qua vị trí cân bi-A va chạm đàn hồi xuyên tâm với bi B có khối lượng m1 = 50g đứng yên mặt bàn 21 3) Giả sử bàn cao 0,8m so với sàn nhà bi B nằm mép bàn Xác định chuyển động bi B Bi B bay rơi xuống sàn nhà điểm rơi cách chân bàn bao nhiêu? Bài 3: Một cầu thép khối lượng 0,5 kg treo sợi dây dài 70 cm,mà đầu cố định thả rơi, lúc dây nằm ngang Ở cuối đường đi, cầu va vào khối thép 2,5 kg, ban đầu đứng nghỉ mặt không ma sát Va chạm đàn hồi Tìm a) Tốc độ cầu b) Tốc độ khối thép sau va chạm Đáp số: a) 2,47 m/s b) 1,23 m/s Bài 4: Một viên đạn khối lượng 10g đập vào lắc thử đạn khối lượng 2kg Khối tâm lắc lên cao khoảng cách thẳng đứng 12cm Giả sử viên đạn gắn chặt vào lắc, tính tốc độ đầu viên đạn Đáp án: 310 m/s Bài 5: Một vật khối lượng m1 = 5kg, trượt không ma sát theo mặt phẳng nghiêng α = 600 , từ độ cao h = 1,8m rơi vào xe cát khối lượng m2 = 45kg đứng yên tìm vận tốc xe sau Bỏ qua ma sát xe mặt phẳng đường Biết mặt cát gần mặt phẳng nghiêng Đáp số: 0,03m/s Bài6: Một viên bi khối lượng m1 = 50g lăn mặt phẳng nằm ngang với vận tốc v1 = 2m/s Một viên bi thứ hai m2 = 80g lăn quỹ đạo thẳng m1 ngược chiều a Tìm vận tốc m2 trước va chạm để sau va chạm hai bi đứng yên b muốn sau va chạm m2 đứng yên m1 chạm, m2 đứng yên, m1 chạy ngược chiều với vận tố 2m/s v2 phải bao nhiêu? Bài 7:Một khối lượng m1 chuyển động với vận tốc v, gặp cầu đưng yên khối uu r lượng m2 cho va chạm vận tốc v1 hợp với đường nối hai tâm góc α Tính vận tốc cầu m1 sau va chạm, biết va chạm tuyệt đối không đàn hồi Bài 8: 22 Một lắc thử đạn dụng cụ dùng để đo tốc độ viên đạn, trước sáng chế loại dụng cụ điện tử để đo thời gian Dụng cụ gồm có khối lượng lớn, gỗ, khối lượng M = 5,4 kg, treo hai dây dài Một viên đạn, khối lượng m = 9,5g bắn vào khúc gỗ, nhanh chóng đứng yên Khúc gỗ + viên đạn sau đung đưa lên, khối tâm chúng lên cao, theo phương thẳng đứng, h = 6,5cm trước lắc tạm thời dừng lại đầu cung tròn quỹ đạo a) tốc độ viên đạn trước va chạm bao nhiêu? b) Động ban đầu viên đạn bao nhiêu? Bao nhiêu lượng lại dạng lắc? IV.HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Với nội dung đề tài mong giúp cho em học sinh việc giải toán Vật lí va chạm như: không hiểu rõ tượng , không tìm hướng giải vấn đề , không áp dụng lý thuyết để giải tập, không tổng hợp kiến thức phần riêng rẽ vào giải toán tổng hợp… Vì , việc rèn luyện cho hoc sinh biết cách giải tập cách khoa học, đảm bảo đến kết cách xác việc cần thiết , giúp học sinh nắm vững kiến thức mà rèn luyện kĩ suy luận lôgic , học làm việc cách có kế hoạch có kết cao Và điều quan trọng : - Cần khéo léo vận dụng yêu cầu đưa làm tập - Cần xây dựng cho thân thói quen tư khoa học độc lập , lĩnh hội kiến thức cách lôgic, từ dễ đến khó , từ khái quát đến chi tiết - Đặc biệt nên giải tập bắng công thức trước , sau thay số để tìm kết - Khi vận dụng đề tái cho học sinh lóp ,tôi thấy học sinh tự tin việc giải toán va chạm 23 - Sau đưa cách phân loại cách giải , kết khảo sát thống kê cho thấy : Trước áp dụng đề tài : Lớp % HS giải % HS lúng túng % HS giải 10B3 15% 20% 65% 10B4 10% 18% 72% Sau áp dụng đề tài : Lớp % HS giải % HS lúng túng % HS giải 10B3 76% 11% 13% 10B4 66% 10% 24% V.ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Do thời gian hạn hẹp kinh nghiệm thân hạn chế nên chắn viết có thiếu sót định , dạng tập đưa chưa tổng quát kiến thức , đề cập đến số vấn đề chủ yếu sách giáo khoa chương trình THPT Vì , mong nhận nhiều ý kiến đóng góp quý thầy cô để đề tài áp dụng cách hiệu , giúp trình dây học thầy trò ngáy hoàn thiện Sĩ số lớp đông học sinh thiếu chủ động gây khó khăn cho việc tổ chức hoạt động học tập Bên cạnh chương trình dạy học cứng với quy luật chặt chẽ thời lượng học.Nên theo cần có hợp tác liện môn , thay đổi cách đánh giá Cần trân trọng chấp nhận suy nghĩ , phân tích , giải thích phát học sinh.Điều quan trọng người học học mà học II DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lí 10 Cơ – Lương Duyên Bình , Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang – NXB GD – Năm 2006 24 Sách giáo khoa Vật lí 10 Nâng cao – Nguyễn Thế Khôi , Phạm Qúy Tư, Lê Trọng Trường – NXB GD – Năm 2006 Sách tập Vật lí 10 Cơ – Lương Duyên Bình , Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang – NXB GD – Năm 2006 Sách tập Vật lí 10 Nâng cao – Nguyễn Thế Khôi , Phạm Qúy Tư, Lê Trọng Trường – NXB GD – Năm 2006 Sách giáo khoa Vật lí 10 - Tô Giang, Dương Trọng Bái, Bùi Gia Thịnh NXB GD – Năm 1998 Gỉai toán Vật lí 10 – Bùi Quang Hân , Nguyễn Văn Thông… NXB GD NGƯỜI THỰC HIỆN Phan Sĩ 25 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– , ngày tháng năm PHIẾU ĐÁNH GIÁ, CHẤM ĐIỂM, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Họ tên tác giả: Chức vụ: Đơn vị: Họ tên giám khảo 1: Chức vụ: Đơn vị: Số điện thoại giám khảo: * Nhận xét, đánh giá, cho điểm xếp loại sáng kiến kinh nghiệm: Tính Điểm: …………./6,0 Hiệu Điểm: …………./8,0 Khả áp dụng Điểm: …………./6,0 Nhận xét khác (nếu có): Tổng số điểm: /20 Xếp loại: GIÁM KHẢO (Ký tên, ghi rõ họ tên) 26 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– , ngày tháng năm PHIẾU ĐÁNH GIÁ, CHẤM ĐIỂM, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: Họ tên tác giả: Chức vụ: Đơn vị: Họ tên giám khảo 2: Chức vụ: Đơn vị: Số điện thoại giám khảo: * Nhận xét, đánh giá, cho điểm xếp loại sáng kiến kinh nghiệm: Tính Điểm: …………./6,0 Hiệu Điểm: …………./8,0 Khả áp dụng Điểm: …………./6,0 Nhận xét khác (nếu có): Tổng số điểm: /20 Xếp loại: GIÁM KHẢO (Ký tên, ghi rõ họ tên) 27 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị ––––––––––– CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc –––––––––––––––––––––––– , ngày tháng năm PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: ––––––––––––––––– Tên sáng kiến kinh nghiệm: HƯỚNG DẪN HỌC SINH CÓ THỂ TỰ GIẢI BÀI TOÁN VA CHẠM Họ tên tác giả: Chức vụ: Đơn vị: Lĩnh vực: (Đánh dấu X vào ô tương ứng, ghi rõ tên môn lĩnh vực khác) - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học môn:  - Phương pháp giáo dục  - Lĩnh vực khác:  Sáng kiến kinh nghiệm triển khai áp dụng: Tại đơn vị  Trong Ngành  Tính (Đánh dấu X vào ô đây) - Đề giải pháp thay hoàn toàn mới, bảo đảm tính khoa học, đắn  - Đề giải pháp thay phần giải pháp có, bảo đảm tính khoa học, đắn  - Giải pháp gần áp dụng đơn vị khác chưa áp dụng đơn vị mình, tác giả tổ chức thực có hiệu cho đơn vị  Hiệu (Đánh dấu X vào ô đây) - Giải pháp thay hoàn toàn mới, thực toàn ngành có hiệu cao  - Giải pháp thay phần giải pháp có, thực toàn ngành có hiệu cao  - Giải pháp thay hoàn toàn mới, thực đơn vị có hiệu cao  - Giải pháp thay phần giải pháp có, thực đơn vị có hiệu  - Giải pháp gần áp dụng đơn vị khác chưa áp dụng đơn vị mình, tác giả tổ chức thực có hiệu cho đơn vị  Khả áp dụng (Đánh dấu X vào ô dòng đây) - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT  Trong ngành  - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT  Trong ngành  - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng: Trong Tổ/Phòng/Ban  Trong quan, đơn vị, sở GD&ĐT  Trong ngành  Xếp loại chung: Xuất sắc  Khá  Đạt  Không xếp loại  Cá nhân viết sáng kiến kinh nghiệm cam kết không chép tài liệu người khác chép lại nội dung sáng kiến kinh nghiệm cũ Tổ trưởng Thủ trưởng đơn vị xác nhận sáng kiến kinh nghiệm tổ chức thực đơn vị, Hội đồng khoa học, sáng kiến đơn vị xem xét, đánh giá, cho điểm, xếp loại theo quy định Phiếu đánh dấu X đầy đủ ô tương ứng, có ký tên xác nhận tác giả người có thẩm quyền, đóng dấu đơn vị đóng kèm vào cuối sáng kiến kinh nghiệm NGƯỜI THỰC HIỆN SKKN XÁC NHẬN CỦA TỔ THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 28 CHUYÊN MÔN Phan Sĩ 29 ... khôi phục va chạm gọi va chạm đàn hồi Trong va chạm đàn hồi sau kết thúc va chạm vật khôi phục phần hình dáng trước va chạm Nếu sau va chạm mà vật khôi phục toàn hình dạng trước va chạm va chạm gọi... thuật giải toán vật lý có liên quan đến va chạm: Các toán va chạm thường bao gồm toán thuận, toán ngược toán tổng hợp Bài toán ngược : Cho hệ xung lực va chạm với hệ số khôi phục yếu tố động học. .. trước va chạm hệ Tìm yếu tố động học hệ sau va chạm Bài toán thuận : Cho biết trạng thái động học hệ trước sau va chạm Tìm xung lực va chạm lượng mát động Bài toán tổng hợp bao gồm hai toán Khi giải