Bài 38. Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

Bài 38. Va chạm đàn hồi và không đàn hồi tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả...

Trường Đại Học Cần Thơ

Khoa Sư Phạm

Bộ môn Vật Lý Bài Báo Cáo Cuối kỳ

SVTH: Đinh Thị Kim Tuyến

MSSV:1090191

Ngành: Sư phạm Vật lý – K35

Bài 38

Nhắc lại kiến thức cũ

1 Động lượng là gì?

Động lượng của một vật chuyển động là đại lượng đo bằng tích của khối lượng và vận

tốc của vật

2 Phát biểu định luật bảo toàn động lượng?

Trong một hệ kín, tổng động lượng của hai vật trước và sau va chạm thì bằng nhau

Quan sát hình và trả lời câu hỏi

1.Va chạm là gì?

Va chạm là hiện tượng cơ học, trong đó hai vật gặp nhau trong chuyển động tương đối và tương tác nhau qua tiếp xúc trực tiếp Thông thường, sau khi va chạm vận tốc của các vật thay đổi

2.Tại sao hệ hai vật va chạm có thể coi là hệ kín? Khi va chạm, tương tác giữa hai vật xảy ra trong một thời gian rất ngắn, trong khoảng thời gian đó xuất hiện các nội lực rất lớn so với các ngoại lực thông thường, vì vậy có thể coi hệ hai vật là kín trong thời gian xảy ra va chạm

1 Phân loại va chạm

Khi hai vật va chạm hãy cho biết:

- Khoảng thời gian tương tác giữa hai vật?

- Nội lực của hệ như thế nào?

- Hệ có phải là hệ kín hay không?

* Đối với tất cả các va chạm, có thể vận dụng định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng của hai vật trước và sau va chạm thì bằng nhau

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

Khi hai vật va chạm:

- Thời gian tương tác giữa hai vật rất ngắn

- Nội lực của hệ rất lớn

- Là hệ kín

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

**Có hai loại va chạm:

- Va chạm đàn hồi: + Sau va chạm hai vật trở lại hình

dạng ban đaàu.

+ Động năng toàn phần không thay đổi.

+ Hai vật tiếp tục chuyển động tách rời nhau với vận tốc riêng biệt.

- Va chạm mềm: + Sau va chạm hai vật dính vào

nhau và chuyển động với cùng một vận tốc.

+ Biến dạng không được phục hồi + Một phần động năng của hệ chuyển thành nội năng (toả nhiệt)

và tổng động năng không được bảo toàn.

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

2 Va chạm đàn hồi trực diện

Va chạm đàn hồi trực diện nghĩa là các tâm của 2 quả cầu trước và sau va chạm luôn chuyển động trên cùng một đường thẳng (còn gọi là

va chạm xuyên tâm)

1 Phân loại va chạm

Trước va chạm

O

m1 m2

1

vr

2

vr

x

O

m2

m1

1

'

vuuuur vuuuur'2

Sau va chạm

x

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

Hai quả cầu khối lượng là

m1 và m2, chuyển động với

vận tốc v1 và v2 đến va

chạm đàn hồi xuyên tâm

Xác định vận tốc v1’ và v2’

của mỗi quả cầu sau khi va

chạm

- Theo định luật bảo toàn

động lượng:

m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’(1)

- Theo định luật bảo toàn động

năng: 2 2 2 2

1 1 2 2 1 ' 1 1 ' 2

mv +m v =mv +mv (2)

Suy ra vận tốc của từng quả cầu:

1

( ) 2

' m m v m v

v = − m m +

+

2 1 2 1 1 2

1 2

( ) 2

' m m v mv

+

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

Gọi m1, m2 lần lượt là khối lượng 2 viên bi bất kỳ,

ta có:

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

+

+

−

=

Hai quả cầu có khối lượng bằng nhau

Hai quả cầu có khối lượng rất chênh lệch

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

3 Va chạm mềm

- Sau va chạm 2 vật dính vào nhau chuyển động cùng vận tốc

Nhận xét:

được gọi là va chạm mềm

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

3 Va chạm mềm

O Trước va

chạm

x

V

O

M m

Sau va chạm

x

'

V

Một viên đạn có khối lượng m được bắn theo

phương ngang chuyển động với vận tốc V vào một thùng cát có khối lượng M, sau khi viên đạn xuyên vào thùng cát, nó mắc lại trong đó và chuyển động cùng thùng cát với vận tốc V’ Hãy tính độ biến

thiên của hệ đạn – thùng cát trước và ngay sau va chạm

Bài tập:

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

3 Va chạm mềm

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

Độ biến thiên động năng của hệ:

0 2

1 2

2

2

<

+

−

=

−













+

+

=

−

=

m M

M

mv m

M

mv m

M W

W W

Như vậy, động năng đã giảm một lượng trong va

chạm, lượng này chuyển hóa thành dạng năng

lượng khác, như nhiệt tỏa ra…

mv = (m+M)V

O Trước va

chạm

x

V

O

M m

Sau va chạm

x

'

V

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

3 Va chạm mềm

Hãy cho biết điểm giống nhau và khác nhau giữa va chạm đàn hồi

và va chạm không đàn hồi

Điểm giống nhau: Động lượng được bảo toàn

Điểm giống nhau và khác nhau giữa va chạm đàn hồi và không đàn hồi:

Điểm khác nhau: Va chạm đàn hồi thì động năng được bảo toàn, va chạm mềm thì động năng thì

động năng không bảo toàn

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

3 Va chạm mềm

4 Bài tập vận dụng

Bắn một hòn bi thuỷ tinh có khối lượng m với vận tốc v1 vào một hòn bi thép đứng yên có khối lượng 3m Tính các vận tốc của 2 hòn bi sau va chạm,

biết va chạm là trực diện và đàn hồi

Bài giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hòn

bi thuỷ tinh, ta có:

2 1

2 2 1

2

(

m m

v m v

m

m

+

+

−

=

m

m

m

v'

2 1

1 1 2

1 2

2

)

(

+

+

−

2

1

' 1

v

2

1

' 2

v

Bài 38 Va chạm đàn hồi và không đàn hồi

1 Phân loại va chạm

2 Va chạm đàn hồi trực diện

3 Va chạm mềm

4 Bài tập vận dụng

a Bài tập trắc nghiệm

b Bài tập tự luận

5 Nhiệm vụ học sinh

a Học bài và làm bài đầy đủ

b Phiếu bài tập về nhà

Nhận xét:

- Hình dạng của hai viên

bi sau va chạm?

- Vận tốc của hai viên bi

sau va chạm?

- Sau va chạm 2 viên bi trở về hình dạng

ban đầu

- Vận tốc của 2 viên bi sau va chạm là

riêng biệt

Quan sát hiện tượng và trả lời câu hỏi

Quá trình va chạm đàn hồi trực diện

Quan sát hiện tượng và trả lời câu hỏi

Nhận xét:

- Hình dạng của quả bóng và vợt sau va

chạm?

Cả vợt và quả bóng đều bị biến

dạng

Minh họa quá trình va chạm mềm