Định luật bảo toàn động lượng

Định luật bảo toàn động lượng 1, Hệ kín 2, các định luật bảo toàn 3, Định luật bảo toàn động lượng 4, dạng khác của định luật II Newton... b, Hệ kín: * K/n: Là hệ nhiều vật trong đó các

Định luật bảo toàn

động lượng

1, Hệ kín

2, các định luật bảo toàn

3, Định luật bảo toàn động lượng

4, dạng khác của định luật II Newton

1, Hệ kín:

a, Hệ nhiều vật:

- Là hệ có từ 2 vật trở lên tương tác với nhau.

b, Hệ kín:

* K/n: Là hệ nhiều vật trong đó các vật trong hệ chỉ tương tác với nhau, không tương tác với các vật ngoài hệ

- Chỉ có các nội lực từng đôi trực đối tác dụng, không có ngoại lực tác dụng

- Nếu có ngoại lực tác dụng lên hệ thì ngoại lực này phải << so với nội lực hoặc các ngoại lực này cân bằng lẫn nhau

c, Ví dụ về hệ kín:

- Hệ được đặt rất xa các vật khác: hệ Mặt trăng + Trái đất

- Vụ nổ, va chạm mạnh

- Hệ vật + Trái đất

2, Các ĐLBT:

b, Tầm quan trọng của các ĐLBT:

- Chúng là tổng quát, áp dụng cho mọi hệ kín, từ vi mô đến vĩ mô

- Chúng đúng cho mọi hiện tượng và đúng cả khi các ĐL Newton không còn đúng nữa

- Là độc lập

*Xét hệ 2 viên bi A, B:

- Trước va chạm:

v = v, v = 0

mA mB

A

v

3, ĐLBT động lượng (ĐLBTĐL):

a, Tìm đại lượng được bảo toàn trong hệ kín:

a, ĐLBT là gì?

- ĐLBT cho biết đại lượng Vật lý nào của hệ kín được bảo toàn

- Sau va chạm:

+ Khi mA = mB:

vA’ = 0, vB’ = vA

mA mB

A

v

+ Khi mA > mB:

vA’< vA, vB’ > vB

mA mB '

B

v

'

A

v

b, Thí nghiệm:

- Mục đích TN: Nghiên cứu tích khối lượng và vận tốc của hệ 2

viên bi (m, 3m)

- Dụng cụ TN:

- Tiến hành TN:

T I

h

d

h

T’

d/ 2 d/ 2 d/ 2

- Kết quả:

TVC SVC

3mv

mv

2

3

3m v = 12 mv

2 3

c, Động lượng:

- Đ/n: Động lượng của một vật là đại lượng vectơ bằng tích của khối lượng m với vận tốc của vật ấy

- Biểu thức: (1)P = m v

* Kết luận: Tích của khối lượng và vận tốc được bảo toàn Tích đó gọi là động lượng Ký hiệu: P

*Đặc điểm:

- Động lượng có hướng của vận tốc.

-

(tuân theo quy tắc hình bình hành)

- Đơn vị: kg.m.s-1

3 2

1 + + +

P   

TVC: ; = 0vA vB mA

mB

A

v

mA mB '

B

v

'

A

v

SVC: ;vA' '

B

v

- Kết quả:

'

'

B B A

A B

B A

A

S T

v m v

m v

m v

m

P

P













+

= +

⇔

=

d, ĐLBT Động lượng:

- Xét hệ kín gồm 2 vật (mA, mB)

v P

- Nội dung ĐLBTĐL: Tổng động lượng của một hệ kín được bảo toàn (biểu diễn bằng một véctơ không đổi cả về hướng và

độ lớn)

S

P = 

e, Trường hợp riêng:

Xét hệ kín gồm 2 vật (m1, m2):

- Trước va chạm: 2 vật đứng yên

0

=

T

P

m1 m2

- Sau va chạm: 2 vật chuyển động

với vận tốc

2 2 1

1

2

1 ,

v m v

m P

v v

S











+

=

m1 m2

1

2

2

m

m

v = − 

⇒

áp dụng ĐLBTĐL:

* Chú ý:

- Các vận tốc trong biểu thức là vận tốc đối với Trái đất ( hệ quy

chiếu quán tính)

- ĐLBTĐL chỉ đúng trong hệ kín

- Nếu ngoại lực theo một phương nào đó cân bằng lẫn nhau thì động lượng theo phương đó được bảo toàn

4, Dạng khác của ĐL II Newton:

P t

F∆ = ∆ 

*ND: Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian bằng xung của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian

ấy.

*Hệ quả: ảnh hưởng của lực tác dụng lên vật không chỉ phụ

thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc vào thời gian tác dụng

*Từ ĐL III Newton và dạng (2) của ĐL II Newton suy ra

ĐLBTĐL cho hệ kín 2 vật:

- Xét hệ kín gồm 2 vật nhỏ tương tác với nhau trong thời gian ∆t + Với vật 1 : (1)

+ Với vật 2: (2)

Theo ĐL III Newton: (3)

Từ (1), (2), (3) có:

Nếu là tổng động lượng của hệ thì biến thiên của tổng động lượng là:

t F

P = ∆

∆1 1

t F

P = ∆

∆2 2

1

F = − 

1

P = − ∆

∆

0

1

∆

0

=

∆ +

∆

=

∆P P P

Củng cố:

1, Cho hệ vật như hình vẽ, bỏ qua ma sát Hãy:

+ Kể tên các nội lực tác dụng lên hệ

+ Kể tên các ngoại lực tác dụng lên hệ

+ Hệ là kín hay không? Vì sao?

F

2, Tại sao khi nhảy từ trên cao xuống đất, khi tiếp đất ngư

ời ta nên chùn chân xuống?