Bài 32 – 33 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI pps

- Biết vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho cơ hệ kín để khảo sát va chạm của hai vật.. - Tính được vận tốc các vật sau va chạm đàn hồi và phần động năng củ

Bài 32 – 33

VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

I MỤC TIÊU

- Có khái nịêm chung về va chạm và phân biệt được va chạm đàn hồi và

va chạm không đàn hồi

- Biết vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho cơ hệ kín để khảo sát va chạm của hai vật

- Tính được vận tốc các vật sau va chạm đàn hồi và phần động năng của

hệ bị giảm sau va chạm không đàn hồi

II CHUẨN BỊ

- Pittông và Xilanh

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

 Ổn định lớp học

1) Kiểm tra bài củ :

+ Câu 01 : Phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ?

+ Câu 02 : Nêu mối quan hệ giữa công và năng lượng ?

+ Câu 03 : Hiệu suất của máy là gì ?

2) Nội dung bài giảng : 

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh

GV : Va chạm cơ học là một hiện

tượng trong đó hai vật gặp nhau

trong chuyển động tương đối và

tương tác qua tiếp xúc trực tiếp

Khi va chạm, hệ luôn được coi là

kín vì nội lực xuất hiện là rất lớn

trong một khoảng thời gian rất ngắn

của va chạm, nên có thể bỏ qua các

ngoại lực

I PHÂN LOẠI VA CHẠM

1/ Va chạm đàn hồi

GV : Thí dụ như các em xem hai quả

billard trắng và đỏ va chạm nhau, sau

va chạm các em cho biết hình dạng

của chúng như thế nào ?

HS : Sau va chạm hình dạng của

chúng không thay đổi ?

GV : Khi đó thế năng đàn hồi của

Va chạm cơ học là một hiện tượng trong đó hai vật gặp nhau trong chuyển động tương đối và tương tác qua tiếp xúc trực tiếp

Khi va chạm, hệ luôn được coi là kín vì nội lực xuất hiện là rất lớn trong một khoảng thời gian rất ngắn của va chạm, nên có thể bỏ qua các ngoại lực

I PHÂN LOẠI VA CHẠM

1/ Va chạm đàn hồi

Hai vật va chạm mà sau đó trở về hình dạng ban đầu, thế năng của chúng trong trường lực ngoài coi như không đổi, động năng bị giảm do biến dạng được khôi phục và trở về giá trị ban đầu thì gọi là va chạm đàn hồi

chúng trong trường lực ngoài như thế

nào ?

HS : Chúng có thế năng trong trường

lực ngoài không thay đổi

GV : Động năng bị giảm do biến

dạng được khôi phục và trở về giá trị

ban đầu thì gọi là va chạm đàn hồi

2/ Va chạm không đàn hồi :

GV : Ta gỉa sử như có một viên đan

đang bay với vận tốc lớn ( động năng

lớn ), thì va vào một bao cát, kết quả

là viên đạn và bao cát cùng chuyển

động với cùng vận tốc Va chạm này

được gọi là va không đàn hồi ( va

chạm mềm )

GV : Trong va chạm này các em cho

biết động năng của viên đạn có bằng

tổng động năng của nó va bao cát

trước khi va chạm hay không ?

HS : Động năng của viên đạn không

bằng tổng động năng của nó va bao

cát trước khi va chạm

2/ Va chạm không đàn hồi :

Hai vật va chạm mà sau đó không trở về hình dạng ban đầu, chúng dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc, một phần động năng của vật chuyển hoá thành dạng năng lượng khác thì gọi là va chạm không đàn hồi hay va chạm mềm

II VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC

DIỆN

GV : Xét hai quả cầu có khối lượng

m1 và m2 đang chuyển động với vận

tốc v1 và v2 đến va chạm trực diện

với nhau, sau va chạm vận tốc của

chúng lần lượt là v1’ và v2’ Các em

hãy lên bảng viết định luật bảo toàn

động lượng trong trường hợp này ?

HS Ghi lên bảng :

m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’

(1)

GV : Cũng trong trường hợp trên,

bây giờ các em hãy viết định luật bảo

toàn động năng ?

HS ghi lên bảng ghi :

2

2

1

1v

m

+

2

2 2

2v m

=

2

'12

1v m

+

2

'22

2v m

(2)

GV lần lượt hướng dẫn Hs biến đổi

(1) và (2) thành các biểu thức (3),

II VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN

- Xét hai quả cầu có khối lượng m1

và m2 đang chuyển động với vận tốc

v1 và v2 đến va chạm trực diện với nhau, sau va chạm vận tốc của chúng lần lượt là v1’ và v2’

- Theo định luật bảo toàn động lượng

m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1)

- Theo định luật bảo toàn động năng :

2

2 1

1v m

+

2

2 2

2v m

=

2

'12

1v m

+

2

'22

2v m

(2)

- Biến đổi (1) thành :

m1(v1 – v1’) = m2(v2’ – v2)

(4), (5) và (6) cùng với v’1 và v’2

    

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _



III VA CHẠM MỀM

GV : Xét viên đạn có khối lượng m

được bắn theo phương nằm ngang và

con lắc là một thùng cát có khối

lượng M được treo ở đầu một sợi

dây Vận tốc của viên đạn ngay trước

(3)

- Biến đổi (2) thành :

m1(v1

2

–v’1 2

) = m2(v’2

2

– v2) (4)

- Giả thiết rằng v1  v’1, lập tỉ số (4)/(3) ta có :

v1 + v1’ = v2 + v2’

 v2’ = v1 + v1’ – v2 (5)

 v1’ = v2 + v2’ – v1 (6)

- Lần lượt thế (5) và (6) vào (3) ta được :

2 1

2 2 1 2 1 1

2 ) (

'

m m

v m v m m v









2 1

1 1 2 1 2 2

2 ) (

'

m m

v m v m m v









- Lưu ý :

+ Nếu hai quả cầu có khối lượng bằng nhau : v1’ = v2 và v2’ =

khi xuyên vào thùng cát là v và vận

tốc của hệ đạn – thùng cát ngay sau

khi va chạm là V Các em hãy lên

bảng viết định luật bảo toàn động

lượng trong trường hợp này ?

mv = ( M + m)V 

m M

mv V





GV : Cũng trong trường hợp trên,

bây giờ các em hãy viết định luật bảo

toàn động năng ?

HS ghi lên bảng ghi :

Wđ= Wđ2 – Wđ1



Wđ=

M m

M



 Wđ1 < 0

GV : Đã có một phần động năng

giảm đi trong va chạm Phần động

năng này chuyển hoá thành các dạng

năng lượng khác, ví dụ như tỏa nhiệt

v1

+ Nếu hai quả cầu có khối lượng rất chênh lệch : v1’ = 0 và v2’

= -v2

III VA CHẠM MỀM

Xét viên đạn có khối lượng m được bắn theo phương nằm ngang và con lắc là một thùng cát có khối lượng M được treo ở đầu một sợi dây Vận tốc của viên đạn ngay trước khi xuyên vào thùng cát là v và vận tốc của hệ đạn – thùng cát ngay sau khi va chạm là V

- Theo định luật bảo toàn động lượng :

mv = ( M + m)V 

m M

mv V





- Độ biến thiên động năng của hệ :

Wđ= Wđ2 – Wđ1

Wđ=

2 2

)





III BÀI TẬP ÁP DỤNG

GV :    



_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Wđ=

2

2

)

M m

mv M

m



















Wđ=

2 ) (

2

)

mv M m

mv





Wđ=

2 1

2

mv M

m

m

















Wđ=

M m

M



 Wđ1 < 0

** Kết luận : Đã có một phần động

năng giảm đi trong va chạm Phần động năng này chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác, ví dụ như tỏa nhiệt

III BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bắn một bi ve có khối lượng m với vận tốc v1 vào một hòn bi thép đứng yên có khối lượng 3 m Tính các vận tốc của hai hòn bi sau va chạm ? Biết sự va chạm là trực diện

và đàn hồi

Bài giải

Ta chọn chiều dương là chiều chuyển

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _



động của v1 :

m m

v m m v

3

) 3 (

1





2 1

v



m m

mv v

3

2

2



2 1

v

Vậy : Sau va chạm hòn bi ve bậc ngược trở lại, hòn bi thép bị đẩy đi,

cả hai vận tốc đều có giá trị tuyệt đối

bằng

2 1

v

3) Cũng cố :

1/ Va chạm là gì ? Tại sao hệ hai vật va chạm có thể coi là hệ kín ?

2/ Phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm mềm ?

3/ Tìm công thức xác định các vận tốc sau va chạm đàn hồi ?

4) Dặn dò học sinh :

- Trả lời câu hỏi 1 ; 2 và 3

- Làm bài tập : 1; 2 và 3

  