Bài 38. Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

Bài 38. Va chạm đàn hồi và không đàn hồi tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả...

GV: Nguyễn Hữu Thành

Câu 1: Phát biểu định luật bảo toàn động lượng?

Định luật bảo toàn động lượng được áp dụng trong những trường hợp nào trong thực tế?

Câu 2: Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng? Biểu thức của định luật bảo toàn cơ năng?

Câu 1: Vectơ tổng động, lượng của hệ

kín được bảo toàn.

* Biểu thức: hay

* Ứng dụng: - Va chạm

- Nổ

* Giải thích: Trong các quá trình đó

nội lực lớn hơn ngoại lực rất nhiều,

nên có thể bỏ qua ngoại lực, coi hệ là

p = p’ m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’

Câu 2

* Định luật bảo toàn cơ năng: Khi vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế cơ năng của hệ được bảo toàn.

* Biểu thức: W(1) = W(2)

hay

2

2 2 1

2 1

2

1 2

1

mgz mv

mgz

§ 38: VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ

KHÔNG ĐÀN HỒI

1 THẾ NÀO LÀ VA CHẠM ?

2 PHÂN LOẠI VA CHẠM

3 VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN

4 VA CHẠM MỀM

§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

1 THẾ NÀO LÀ VA CHẠM ?

Nêu VD về

va chạm trong thực

tế.

•VD:

+ Hai hòn bi va chạm.

+ Viên đạn găm vào bao cát.

+ Cầu thủ đá bóng.

+ Khi đánh bóng bàn.

+ Khi tai nan giao thông .

Hãy cho biết thời gian

va chạm như thế nào?

So sánh nội lực và ngoại lực thông thường?

§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

1 THẾ NÀO LÀ VA CHẠM ?

* Va chạm cơ học là hiện tượng hai vật gặp nhau trong

chuyển động tương đối và tương tác qua tiếp xúc trực tiếp.

* Đặc điểm :

+ Thời gian va chạm rất ngắn.

+ Xuất hiện các nội lực rất lớn.

Vậy có thể bỏ qua các ngoại lực thông thường(như trọng lực) và coi hệ hai vật là hệ kín trong thời gian va chạm, có thể áp dụng định luật bảo toàn động lượng.



§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

2 PHÂN LOẠI VA CHẠM

* Va chạm đàn hồi:

Người ta phân loại

va chạm như thế nào?

§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

2 PHÂN LOẠI VA CHẠM

* Va chạm đàn hồi:

+ Có thể xuất hiện biến dạng đàn hồi trong thời gian

va chạm, sau đó

các vật lại trở về hình dạng ban đầu và động năng

toàn phần không thay đổi

+ Sau va chạm hai vật tiếp tục chuyển động tách rời nhau với vận tốc riêng biệt. Trong va chạm đàn

hồi được vận dụng những định luật bảo toàn gì?

Vậy trong va chạm đàn hồi được áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn động

năng.

§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

2 PHÂN LOẠI VA CHẠM

* Va chạm đàn hồi:

* Va chạm mềm(hay hoàn toàn không đàn hồi):

+ Sau va chạm, hai vật dính vào nhau thành một

khối chung và chuyển động với cùng một vận tốc

+ Do biến dạng không được phục hồi, một phần động năng của hệ đã chuyển thành nội năng(toả nhiệt) và

tổng động năng không được bảo toàn.

Vậy trong va chạm đàn hồi được áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn động

năng.

Vậy trong va chạm mềm chỉ được áp dụng định luật bảo toàn động lượng

* Trong thực tế, các va chạm thường ở giữa hai trường hợp

va chạm nói trên.

§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

2 PHÂN LOẠI VA CHẠM

MỘT SỐ HÌNH ẢNH VA CHẠM TRONG THỰC TẾ

§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

3 VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN

Thế nào là va chạm đàn hồi trực diện?

§ 38 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

3 VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN

* Va chạm đàn hồi trực diện (hay xuyên tâm) là va chạm

đàn hồi, tâm của hai quả cầu trước và sau va chạm luôn

chuyển động trên cùng một đường thẳng.

Giả sử m 1 và m 2 là khối lượng của các quả cầu, v 1 và v 2 là

vận tốc của chúng trước va chạm Ta cần tìm các vận tốc

v ’

1 và v ’

2 sau va chạm Với v 1 , v 2 , v ’

1 , v ’

2 là giá trị đại số của các vận tốc.

Tại sao không xét giá trị vectơ

mà xét giá trị đại số của các vận tốc

1

2

v 

* Áp dụng định luật bảo toàn

động lượng.

, 2 2

, 1 1 2

2 1

1v m v m v m v

2 2

2 2

2

, 2 2

2

, 1 1

2 2 2

2 1

1v m v m v m v

m







* Áp dụng định luật bảo toàn động năng.

 ( ) 2( 2 2, )

, 1 1

1 v v m v v

m     m1( v12  v1,2)  m2( v22  v2,2)

, 1

v  v 2,

1

v 

1

m

2

v  m2

Khi v 1 v ’

1



v  v  v  v

Vậy chúng ta được hệ phương trình:

v v v v

) (

) ( 1 1, 2 2 2,

1 v v m v v



 Giải hệ ta thu được vàv1, v2,

Bây giờ chúng ta đi xác định v ’

1 và v ’

2

O x

, 1

v  v 2,

1

v 

1

m

2

v  m2

2 1

2 2 1

2 1

,

1

2 )

(

m m

v m v

m

m v







1 2

v

m m





Ta xét một số trường hợp đặc biệt:

* Nếu m 1 = m 2

Ta thấy có sự trao đổi vận tốc của hai quả cầu trước

và sau va chạm

* Nếu m 1 >> m 2 ( )và v0 1 = 0

1

2 

m m

, 2 2 1

2

0

m v

v   2, ( m2 m v1) 2 2

v    v

thì v’ 1 = v 2 và v’ 2 = v 1

CỦNG CỐ Làm bài tập số 2 SGK