Va Chạm đàn Hồi - Va Chạm Mềm

I - VA CHẠM MỀM (VA CHẠM KHÔNG ĐÀN HỒI)

Va chạm mềm là va chạm  mà sau khi va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc:

\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V\)

Trong đó:

     + \({m_1},{m_2}\): khối lượng của vật 1 và vật 2

     + \({v_1},{v_2}\): vận tốc trước va chạm của vật 1 và vật 2

     + \(V\): vận tốc sau va chạm của 2 vật

Chú ý: \({v_1},{v_2},V\) là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hợp cụ thể và hệ quy chiếu ta chọn.

II - VA CHẠM ĐÀN HỔI (Đọc thêm)

Va chạm đàn hồi là va chạm xuất hiện biến dạng đàn hồi trong khoảng thời gian rất ngắn, sau va chạm vật lấy lại hình dạng ban đầu và tiếp tục chuyển động tách rời nhau.

1. Va chạm đàn hồi trực diện xuyên tâm

+ Bảo toàn động lượng: $\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} = \overrightarrow {P{'_1}} + \overrightarrow {P{'_2}}$

hay \({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = {m_1}v{'_1} + {m_2}v{'_2}\) (1) 

với \({v_1},{v_2},v{'_1},v{'_2}\) là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hơp cụ thể và hệ quy chiếu ta chọn.

+ Bảo toàn động năng:

\({{\rm{W}}_{{{\rm{d}}_1}}} + {{\rm{W}}_{{d_2}}} = {{\rm{W}}_{d{'_1}}} + {{\rm{W}}_{d{'_2}}}\) \( \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}{m_1}v_1^2 + \dfrac{1}{2}{m_2}v_2^2 = \dfrac{1}{2}{m_1}{v'}_1^2 + \dfrac{1}{2}{m_2}{v'}_2^2{\rm{ }}\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2), ta suy ra:

\(\left\{ \begin{array}{l}v{'_1} = \frac{{\left( {{m_1} - {m_2}} \right){v_1} + 2{m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}\\v{'_2} = \frac{{\left( {{m_2} - {m_1}} \right){v_2} + 2{m_1}{v_1}}}{{{m_1} + {m_2}}}\end{array} \right.\)  

2. Các trường hợp đặc biệt của va chạm đàn hồi xuyên tâm:

+ Hai vật có khối lượng bằng nhau: \({m_1} = {m_2}\)

Ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}v{'_1} = {v_2}\\v{'_2} = {v_1}\end{array} \right.\)

Điều này có nghĩa là sau va chạm chuyển động của vật \({m_1}\) sẽ truyền cho vật \({m_2}\) và chuyển động của vật \({m_2}\) truyền cho vật \({m_1}\)

+ Vật \({m_1}\) có khối lượng rất nhỏ so với vật \({m_2}\) và ban đầu vật \({m_2}\) có \({v_2} = 0\) (đứng yên)

\({m_1} \ll {m_2} \to \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} \approx 0\)

thay vào biểu thức tổng quát trên, ta suy ra: $\left\{ \begin{array}{l}v{'_1} = - {v_1}\\v{'_2} = 0\end{array} \right.$

Có nghĩa là sau va chạm, vật \({m_2}\) vẫn nằm yên còn vật \({m_1}\) bị bật ngược trở lại

Bài viết gợi ý:

1. Cơ năng - Định luật bảo toàn cơ năng

2. Thế năng

3. Động năng

4. Công - Công suất

5. Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng

6. Phương pháp giải bài tập cân bằng tổng quát của vật rắn

7. Momen của lực - Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định