Lý 10 Bài 23: Động Lượng Và định Luật Bảo Toàn động Lượng - ELib.VN

https://www.elib.vn/hoc-tap/

1. Trang chủ
2. Học tập
3. Bài học
4. Bài học lớp 10

Lý 10 Bài 23: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng (7) 173 lượt xem Share

Nội dung bài học giúp các em tìm hiểu về động lượng- một đại lượng đặc trưng cho trạng thái của hệ không thay đổi theo thời gian, hay còn gọi là một đại lượng bảo toàn. Vậy thì động lượng là gì? Định luật bảo bảo toàn động lượng có ý nghĩa gì trong đời sống của chúng ta? Để trả lời cho những câu hỏi trên, mời các em cùng nghiên cứu bài học.

Mục lục nội dung

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Động lượng

1.2. Định luật bảo toàn động lượng

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Tìm độ biến thiên động lượng của vật

2.2. Dạng 2: Xác định động lượng của vật

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

3.2. Bài tập trắc nghiệm

3.3. Trắc nghiệm Online

4. Kết luận

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Động lượng

a) Xung lượng của lực

- Ví dụ:

• Cầu thủ đá mạnh vào quả bóng, quả bóng đang đứng yên sẽ bay đi.

• Hai hòn bi va chạm vào nhau, đổi hướng

• Như vậy: Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn, có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật.

- Định nghĩa xung lượng của lực:

• Khi một lực \(\mathop F\limits^ \to \) tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian \(\Delta t\) thì tích \(\mathop F\limits^ \to \)\(\Delta t\) được định nghĩa là xung lượng của lực \(\mathop F\limits^ \to \) trong khoảng thời gian Dt ấy.

• Ở định nghĩa này, ta giả thiết lực \(\Delta t\) không đổi trong thời gian ấy.

• Đơn vị của xung lượng của lực là N.s

b) Động lượng

- Tác dụng của xung lượng của lực.

• Giả sử lực \(\mathop F\limits^ \to \) tác dụng vào vật có khối lượng m làm vật tốc vật biến thiên từ \(\overrightarrow {{V_1}} \) đến \(\overrightarrow {{V_2}} \) theo định luật II Niu Tơn

• Ta có: \(\mathop a\limits^ \to = \frac{{\mathop {{v_2}}\limits^ \to - \mathop {{v_1}}\limits^ \to }}{{\Delta t}}\)

• Theo định luật II Newton :

\(m\mathop a\limits^ \to = \mathop F\limits^ \to \) hay \(m\frac{{\mathop {{v_2}}\limits^ \to - \mathop {{v_1}}\limits^ \to }}{{\Delta t}} = \mathop F\limits^ \to \)

• \( \to m\mathop {{v_2}}\limits^ \to - m\mathop {{v_1}}\limits^ \to = \Delta t.\mathop F\limits^ \to \)

Vậy: xung lực của lực bằng độ biến thiên của tích \(\mathop P\limits^ \to = m.\mathop V\limits^ \to \)

- Động lượng.

• Động lượng \(\mathop P\limits^ \to \) của một vật là một véc tơ cùng hướng với vận tốc \(\mathop v\limits^ \to \) và được xác định bởi công thức \(\mathop P\limits^ \to = m.\vec v\)

• Động lượng là đại lượng véctơ cùng phương và cùng chiều véctơ vận tốc.

• Đơn vị động lượng: kg.m/s

- Mối liên hệ giữa động lượng và xung lượng của lực.

• Ta có : \(\mathop {{P_2}}\limits^ \to - \mathop {{P_1}}\limits^ \to = \mathop F\limits^ \to .\Delta t\)

\( \to \Delta \mathop P\limits^ \to = \mathop F\limits^ \to .\Delta t\)

• Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

• Phát biểu này được xem như là một cách diễn đạt của định luật II Newton.

• Ý nghĩa : Lực tác dụng đủ mạnh trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật

1.2. Định luật bảo toàn động lượng.

a) Hệ cô lập (hệ kín).

• Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau.
• Trong hệ cô lập chỉ có nội lực tương tác giữa các vật trong hệ trực đối nhau từng đôi một.

b) Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập.

• Xét một hệ cô lập gồm hai vật theo định luật III Niutơn

\(\mathop {{F_1}}\limits^ \to = - \mathop {{F_2}}\limits^ \to \)

• Độ biến thiên động lượng:

\(\Delta \overrightarrow {{p_1}} = {\overrightarrow F _1}\Delta t\)

\(\Delta \mathop {{\rm{ }}{p_2}}\limits_{}^ \to = \mathop {{F_2}}\limits^ \to \Delta t\)

• Từ định luật III Niutơn: \(\Delta \mathop {\overrightarrow {{p_1}} }\limits_{}^{} = - \Delta \mathop {\overrightarrow {{p_2}} }\limits_{}^{} \)

\( \Rightarrow \Delta \mathop {{p_1}}\limits^ \to + \Delta \mathop {{p_2}}\limits^ \to = 0\)

\( \Rightarrow \Delta \mathop {{\rm{ }}p}\limits^ \to = \Delta \mathop {{p_1}}\limits^ \to + \Delta \mathop {{p_2}}\limits^ \to = 0\)

• Độ biến thiên động của hệ bằng không, nghĩa là động lượng của hệ không đổi

\(\mathop {{p_1}}\limits^ \to + \mathop {{p_2}}\limits^ \to \) không đổi

• Động lượng của một hệ cô lập là đại lượng được bảo toàn.

c) Va chạm mềm.

• Xét một vật khối lượng \({m_1}\), chuyển động trên một mặt phẳng ngang với vân tốc \(\overrightarrow {{V_1}} \) đến va chạm vào một vật có khối lượng \({m_2}\) đang đứng yên. Sau va chạm hai vật nhấp làm một và cùng chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow V \)

• Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

\({m_1}\overrightarrow {{v_1}} = ({m_1} + {m_2})\overrightarrow v \)

• Va chạm của hai vật như vậy là va chạm mềm

d) Chuyển động bằng phản lực.

- Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng thì phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như trên được gọi là chuyển động bằng phản lực.

• Ví dụ: Sự giật lùi của súng khi bắn, chuyển động của máy bay phản lực, tên lửa...

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Tìm độ biến thiên động lượng của vật

Một quả bóng đang bay ngang với động lượng \(\overrightarrow p \) thì đập vuông góc vào một bức tường thẳng đứng bay ngược trở lại theo phương vuông góc với bức tường với cùng độ lớn vận tốc. Độ biến thiên động lượng của quả bóng là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Chọn chiều dương là chiều chuyển động ban đầu của quả bóng.

• Theo định luật III Niu - tơn: \({\vec p_2} = - {\vec p_1}\)
• Độ biến thiên động lượng:

\( \overrightarrow{\Delta p}=\overrightarrow{p_{2}}-\overrightarrow{p_{1}}=-\overrightarrow{p_{1}}-\overrightarrow{p_{1}}=-\vec{p}-\vec{p}=-2 \vec{p} \)

2.2. Dạng 2: Xác định động lượng của vật

Một máy bay có khối lượng 160000 kg, bay với vận tốc 870 km/h. Tính động lượng của máy bay.

Hướng dẫn giải

Đổi đơn vị: 870km/h = \(\frac{725}{3}\) m/s

Động lượng của máy bay:

\(P = m.v = 160000.\frac{870000}{3600} = 38,66.10^6 kg.m/s.\)

Vậy, động lượng của máy bay là: \(P = 38,66.10^6 kg.m/s.\)

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Một vật khối lượng 500 g chuyển động thẳng dọc trục Ox với vận tốc 18 km/h. Động lượng của vật bằng

Câu 2: Chất điểm M chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực không đổi \(\overrightarrow F \). Động lượng chất điểm ở thời điểm t là:

Câu 3: Trên hình 23.2 là đồ thị tọa độ– thời gian của một vật có khối lượng 3 kg. Động lượng của vật tại thời điểm t1 = 1s và thời điểm t2 = 5 s lần lượt bằng:

Câu 4: Một vật 3 kg rơi tự do rơi xuống đất trong khoảng thời gian 2 s. Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là (lấy g = 9,8 m/s2).

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Một chất điểm chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực không đổi F = 0,1 N. Động lượng chất điểm ở thời điểm t = 3 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động là

A. 30 kg.m/s

B. 3 kg.m/s

C. 0,3 kg.m/s

D. 0,03 kg.m/s

Câu 2: Một quả bóng khối lượng 250 g bay tới đập vuông góc vào tường với tốc độ v1 = 5 m/s và bật ngược trở lại với tốc độ v2 = 3 m/s. Động lượng của vật đã thay đổi một lượng bằng

A. 2 kg.m/s.

B. 5 kg.m/s.

C. 1,25 kg.m/s.

D. 0,75 kg.m/s.

Câu 3: Trong quá trình nào sau đây, động lượng của vật không thay đổi?

A. Vật chuyển động tròn đều.

B. Vật được ném ngang.

C. Vật đang rơi tự do.

D. Vật chuyển động thẳng đều.

Câu 4: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Động lượng của một vật bằng tích khối lượng và vận tốc của vật.

B. Động lượng của một vật là một đại lượng vectơ.

C. Động lượng của một vật có đơn vị của năng lượng.

D. Động lượng của một vật phụ thuộc vào khối lượng và vận tốc của vật.

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Động lượng và định luật bảo toàn động lượng Vật lý 10 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Qua bài giảng Động lượng và định luật bảo toàn động lượng này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

• Nắm được định nghĩa xung lượng của lực; nêu được bản chất (tính chất vectơ) và đơn vị xung lượng của lực.

• Nắm được định nghĩa động lượng, nêu được bản chất (tính chất vectơ) và đơn vị đo động lượng. Từ định luật Newton suy ra định lý biến thiên động lượng.

• Phát biểu được định nghĩa hệ cô lập và định luật bảo toàn động lượng.

• Tham khảo thêm

• doc Lý 10 Bài 24: Công và công suất
• doc Lý 10 Bài 25: Động năng
• doc Lý 10 Bài 26: Thế năng
• doc Lý 10 Bài 27: Cơ năng

(7) 173 lượt xem Share Ngày:21/08/2020 Chia sẻ bởi:ngan TẢI VỀ XEM ONLINE Bài giảng Lý 10 Các Định Luật Bảo Toàn Chương 4 Lý 10 Vật lý 10

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• Sinh học 7 Bài 63: Ôn tập
• Chương trình địa phương (phần tiếng Việt) Ngữ văn 7
• Sinh học 7 Bài 60: Động vật quý hiếm
• Ôn tập phần tiếng Việt (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Thư (điện) chúc mừng và thăm hỏi Ngữ văn 9
• Sinh học 7 Bài 59: Biện pháp đấu tranh sinh học
• Công nghệ 7 Ôn tập phần IV: Thủy sản
• Công nghệ 8 Bài 59: Thực hành: Thiết kế mạch điện
• Ôn tập tác phẩm trữ tình (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Tổng kết phần văn học (tiếp theo) Ngữ văn 9

Bài học Vật lý 10

Chương 1: Động học chất điểm

• 1 Bài 1: Chuyển động cơ
• 2 Bài 2: Chuyển động thẳng đều
• 3 Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều
• 4 Bài 4: Sự rơi tự do
• 5 Bài 5: Chuyển động tròn đều
• 6 Bài 6: Tính tương đối của chuyển động và CT cộng vận tốc
• 7 Bài 7: Sai số của phép đo các đại lượng vật lý
• 8 Bài 8: TH: Khảo sát chuyển động rơi tự do và XĐ gia tốc rơi tự do

Chương 2: Động lực học chất điểm

• 1 Bài 9: Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm
• 2 Bài 10: Ba định luật Niu- tơn
• 3 Bài 11: Lực hấp dẫn và Định luật vạn vật hấp dẫn
• 4 Bài 12: Lực đàn hồi của lò xo và Định luật Húc
• 5 Bài 13: Lực ma sát
• 6 Bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang
• 7 Bài 14: Lực hướng tâm
• 8 Bài 16: Thực hành: Xác định hệ số ma sát

Chương 3: Cân bằng và chuyển động của vật rắn

• 1 Bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
• 2 Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định và Momen lực
• 3 Bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
• 4 Bài 20: Các dạng cân bằng và cân bằng của một vật có mặt chân đế
• 5 Bài 21: CĐ tịnh tiến của VR và CĐ quay của VR quanh một trục cố định
• 6 Bài 22: Ngẫu lực

Chương 4: Các Định Luật Bảo Toàn

• 1 Bài 23: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng
• 2 Bài 24: Công và công suất
• 3 Bài 25: Động năng
• 4 Bài 26: Thế năng
• 5 Bài 27: Cơ năng

Chương 5: Chất Khí

• 1 Bài 28: Cấu tạo chất và thuyết động học phân tử chất khí
• 2 Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt và định luật Bôi- lơ- Ma- ri- ốt
• 3 Bài 30: Quá trình đẳng tích và định luật Sác- lơ
• 4 Bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng

Chương 6: Cơ Sở Của Nhiệt Động Lực Học

• 1 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng
• 2 Bài 33: Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Chương 7: Chất Rắn Và Chất Lỏng. Sự Chuyển Thể

• 1 Bài 34: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
• 2 Bài 35: Biến dạng cơ của vật rắn
• 3 Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn
• 4 Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
• 5 Bài 38: Sự chuyển thể của các chất
• 6 Bài 39: Độ ẩm của không khí
• 7 Bài 40: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng

Thông báo

× Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này Bỏ qua Đăng nhập ATNETWORK ATNETWORK ×