bài 23:động lượng định luật bảo toàn động lượng

Hình ảnh hòn bi da đang chuyển động nhanh va chạm vào thành bàn và đổi hướng hình vẽ Quả bóng, hòn bi A chịu tác dụng của ngoại lực trong khoảng thời gian t... Đại lượng .t được gọi là

VY THỊ KIM THƯ

Lớp sư phạm lý K28

BÀI 23 :

ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỊNH LƯỢNG

1 Xung của lực

a Quan sát ví dụ:

Hình ảnh cầu thủ Herry bằng một cú đá vô lê đưa bóng vào lưới đối phương (Hình vẽ)

Hình ảnh hòn bi da đang chuyển động nhanh va chạm vào thành bàn và đổi hướng

(hình vẽ)

Quả bóng, hòn bi A chịu tác dụng của ngoại lực trong khoảng thời gian t

b Xung lượng của lực:

Từ định luật II Newton :

t

v

m a

m

F









v

m t

.

F   



Em có nhận xét gì về sự tác dụng lên vật trong khoảng thời gian t?

Nếu t rất ngắn thì những lực tạo ra sẽ có độ lớn đáng kể gây ra hiệu quả làm đổi hướng chuyển động của các vật

Đại lượng t được gọi là xung lượng của lực trong khoảng thời gian t

F

c Đơn vị xung của lực

Từ biểu thức xung lượng của lực t Suy ra đơn vị của xung lượng của lực là N.S

F

2 Động lượng

a Bài toán:

Có một lực (không đổi) tác dụng lên một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc

Trong khoảng thời gian t Vận tốc của vật biến đổi đến vật tốc

F

1

V

2

V

Hãy xác định :

Gia tốc mà vật thu được trong thời gian t?

Biểu thức của hệ lực tác dụng lên vật

trong thời gian t?

Giải :

Gia tốc mà vật đạt được :

t

v

v







1

v v2 0

x

Lực tác dụng lên một vật trong thời gia t

t

v

v m a

m









Ta có thể viết :

t

F v

m v

.

Hãy cho nhận xét về biểu thức toán học trên?

Nhận xét :

- Vế phải chính là xung của lực trong thời gian t: tF

- Vế trái là độ biến thiên của những lượng đo bằng tích của khối lượng m và và vật tốc của vật ở các vị trí 1 và 2 Mỗi lượng này đặc trưng cho sự truyền chuyển động của các vật khi chúng tương tác với nhau bằng một lực kế Mỗi lượng này được gọi là

b Biểu thức:

v m

P 

Từ biểu thức trên em hãy định

nghĩa động lượng?

c Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc là đại lượng được

v m

P 

Hãy cho biết đơn vị của động lượng?

d Đơn vị :

s

m kg

3 Liên hệ giữa biến thiên động lượng và

xung lượng của lực

Từ định nghĩa về xung của lực

và động lượng Em hãy cho nhận xét về mối quan hệ giữa xung lượng của lực và thay đổi động lượng?

Từ biểu thức :

t

F v

m v

.

m 22  12  

Suy ra ta thu được :

P P

P2  1  

t

F

P  



Gọi là độ biến thiên động lượng của một vật

Nghĩa là : Độ biến thiên động lượng của một

vật trong một khoảng thời gian t nào đó bằng

xung của lực tác dụng lên vật trong khoảng

thời gian đó

Có nhận xét gì về

với biểu thức của Định luật II

Newton?

t F



Đây chính là cách diễn đạt khác của định luật II

Newton?

Cách diễn đạt này mang ý nghĩa

vật lý gì?

Lực đủ mạnh và phải tác dụng trong khoảng

thời gian t nào đó mới gây ra biến thiên động

lượng

Có nhận xét gì về với biểu thức của Định luật II Newton?

t F



3 Định luật bảo toàn động lượng

a Hệ cô lập

Em hiểu thế nào là hệ cô lập?

Hệ cô lập là hệ không chịu tác dụng của ngoại lực

và chỉ có các vật trong hệ tương tác lẫn nhau

b Định luật bảo toàn của hệ cô lập

Nếu có 1 hệ gồm 2 vật tương tác với nhau thì biểu thức của định luật III Newton sẽ viết như thế nào?

Đây chính là cách diễn đạt khác của định luật III Newton Cách diễn đạt này mang ý nghĩa vật lý gì?

Nghĩa là lực đủ mạnh và phải tác dụng trong khoảng thời gian t nào đó mới gây ra biến thiên động lượng

Nếu thời gian tương tác giữa

2 vật là t thì độ biến thiên

động lượng của mỗi vật

quan hệ thế nào với các lực

tác dụng lên các vật này?

Từ (1) và (2) tìm mối liên hệ giữa biến thiên động lượng của

2 vật đã cho?

Vậy tổng động lượng của 2 vật đã cho là bằng khơng

t F

P

t F P

2 2

1 1





















0

.

2 1

1 2

1 2

1 2





























P P

ra Suy

F F

Hay

t F t

F đó

Do

F F

Vì

Nếu gọi là tổng động lượng của hệP  P1  P2

Vậy biểu thức biến thiên động

lượng của 2 hệ đã cho biểu

thị như thế nào?

Ta có : Biến thiên động lượng của hệ

2

P

P    



0 P

P

P   1   2 



Nếu thì biến thiên động lượng của hệ bằng không

Nghĩa là động lượng của hệ không đổi

Kết quả trên đúng cho các hệ cô lập có nhiều vật và đó chính là nội dung của định luật bảo toàn động lượng.

* Định luật : Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toànEm nào có thể phát biểu được định luật?

Hay ta có : P1  P2  Const

4 Va chạm mềm

a Bài toán

Một vật có khối lượng m1 chuyển động trên mặt phẳng ngang nhẵn với vận tốc đến va chạm với một vật có khối lượng m2 đang nằm yên trên mặt phẳng ngang ấy Biết rằng sau va chạm hai vật nhập làm một, chuyển động với cùng vận tốc Xác định

1 v

Giải

Hệ gồm m1 và m2

Vì không có lực ma sát nên ngoại lực tác dụng gồm cá các trọng lực và các phản lực chúng cân bằng nhau.

1

Tổng động lượng của hệ trước va chạm và sau va chạm

m m v P

v m P

2 1

2

1 1 1







Áp dụng ĐL BT ĐL :

2

1 P

P 

v

m1 1  1  2



Chiếu (1)   : m1v1 = (m1 + m2) v

2 1

1

1

m m

v

m

v







2 1

1

1

m m

v

m

v





