Bài 25 CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰC BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I.. MỤC TIÊU - Nắm được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực, Hiểu đúng thuật ngữ chuyển động bằng phản lực tr
Trang 1Bài 25
CHUYỂN ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰC BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
I MỤC TIÊU
- Nắm được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực, Hiểu đúng thuật ngữ chuyển động bằng phản lực trong bài này từ nội dung định luật bảo toàn động lượng
- Hiểu và phân biệt hoạt động của động cơ máy bay phản lực và tên lửa
vũ trụ
- Từ lời giải của các bài tập mẫu, hiểu cách vận dụng và giải những bài tập về định luatä bảo toàn động lượng
II CHUẨN BỊ
- Con quay nước
- Tranh tên lửa vũ trụ đàng rời bệ phóng
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 01 : Thế nào là hệ kín ? Cho thí dụ ?
Trang 2+ Câu 02 : Định động lượng của một vật ?
+ Câu 03 : Định nghĩa động lượng của một hệ vật ?
+ Câu 04 : Phát biểu định luật bảo toàn động lượng và viết biểu thức cho
hệ hai vật ?
2) Nội dung bài giảng :
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰC :
GV : Chuyển động bằng phản lực là
chuyển động của vật tự tạo ra phản
lực bằng cách phóng về một hướng
một phần của chính nó, phần còn lại
tiến về hướng ngược lại
GV :
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
ĐỘNG BẰNG PHẢN LỰC :
Trong một hệ kín, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, thì theo định luật bảo toàn động lượng, phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại Chuyển động theo nguyên tắc như thế được gọi là chuyển động bằng phản lực
Trang 3
II ĐỘNG CƠ PHẢN LỰC – TÊN
LỬA
1/ Động cơ phản lực :
GV : Động cơ phản lực của máy bay
chỉ có thể hoạt động trong môi
trường khí quyển vì cần hút không
khí từ bên ngoài để đốt cháy nhiên
liệu
GV : Không khí bị lùa và nén trong
phần đầu của động cơ Cuối phần đó
có các kim phun ét xăng , ét xăng
trộn với không khí , cháy trong phần
sau động cơ và phụt ra sau Như vậy
động cơ này không thể dùng để làm
máy bay cất cánh mà chỉ để tăng tốc
máy bay (Chỉ họat động khi máy
bay đã bay rồi)
III BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT
II ĐỘNG CƠ PHẢN LỰC – TÊN LỬA
1/ Động cơ phản lực :
Động cơ phản lực của máy bay chỉ
có thể hoạt động trong môi trường khí quyển vì cần hút không khí từ bên ngoài để đốt cháy nhiên liệu
2/ Tên lửa
Tên lửa vũ trụ có thể hoạt động cả trong vũ trụ chân không vì ngoài nhiên liệu, tên lửa còn mang theo cả chất oxy hoá Mặt khác nguyên tắc cấu tạo đảm bảo cho tên lửa tăng tốc
để đạt đến những tốc độ vũ trụ cần thiết
III BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG Bài 01 : Một người giữ nằm ngang
Trang 4BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
Bài 01
GV :
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
một khẩu súng trường có khối lượng
M = 3 kg và bắn một viên đạn có khối lượng m = 10 g Vận tốc của đạn khi ra khỏi nòng súng là 600 m/s Hỏi báng súng bị giất lùi với vận tốc V bằng bao nhiêu ?
Bài giải
Hệ súng và đạn được coi là một hệ kín
Theo định luật bảo toàn động lượng :
M.V
+ m.v
= 0
Theo phương ngang là phương của vận tốc súng và đạn :
M.V + m.v = 0 V = -
M
m
.v =
- 2m/s
Bài 02 : hai vật có khối lượng m1
và m2 chuyển động ngược chiều nhau với vận tốc v1 = 6 m/s và v2 = 2 m/s Sau va chạm, cả hai đều bị bật ngược
Trang 5_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
trở lại với vận tốc có giá trị bằng nhau v1’ = v2’ = 4 m/s Tìm tỉ số khối lượng của hai vật
Bài giải
Ta chọn chiều dương là chiều v
1
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ hai vật ( hệ kín ) :
m1v1 – m2v2 = - m1v1’ + m2v2’
Chia cả vế cho m2 :
2
1
m
m
.6 -2 =
2
1
m
m
4 + 4
2
1
m
m
= 0,6
Bài 03 : Một viên đạn có khối
lượng m = 3 kg đang bay thẳng đứng lên cao với vận tốc v = 471 m/s thì
nổ thành hai mãnh Mảnh lớn có khối lượng m1= 2 kg bay theo hướng chếch lên cao hợp với đường thẳng đứng một góc 450 với vận tốc v1 =
Trang 6_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
500 m/s Hỏi mãnh kia bay theo hướng nào và với vận tốc v2 bằng bao nhiêu ?
Bài giải :
Ta xem viên đạn ngay trước và sau khi nổ là một hệ kín
Động lượng viên đạn trước khi nổ :
p = m.v = 3.471 = 1413 kgm/s
Động lượng 2 mảnh đạn ngay sau khi đạn nổ
p1 = m1v1 = 2.500 = 1000 kgm/s
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
p
= p
1 + p
2
Từ giá trị của p và p1 ta nhận thấy :
p = p1 2
Khi đó ta có hình vẽ như sau :
Trang 7_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _
Thông qua hình vẽ , ta nhận thấy p1
và p2 là hai cạnh hình vuông nên :
p2 = p1 = 1000 kgm/s
mà p2 = m2.v2 v2 =
2
2
m
p
= 1000
m/s
Vậy :mãnh thứ hai bay theo phương hướng lên cao, hợp với đường thẳng đứng một góc 450 nhưng ngược về phía ngược với mảnh thứ nhất, với vận tốc 1000 m/s
3) Cũng cố :
1/ Trình bày nguyên tắc chuyển động bằng phản lực ? Cho ví dụ ?
2/ Nêu đặc điểm hoạt động của động cơ phản lực của máy bay và tên lửa ?
4) Dặn dò học sinh :
- Trả lời câu hỏi 1 ; 2; 3
- Làm bài tập : 1 ; 2; 3