BÀI 19. CÁC LOẠI VA CHẠM (3 tiết)
1. Mối liên hệ giữa lực tổng hợp tác dụng lên vật và tốc độ thay đổi
Xét một vật có khối lượng m không đổi trong suốt quá trình chuyển động. Khi vật chịu tác dụng bởi một lực không đổi ⃗F thì gia tốc của vật là
⃗
a. Sau khoảng thời gian ∆ t độ biến thiên động lượng là ∆⃗p. Khi đó ta có: Lực tác dụng lên vật bằng tốc độ thay đổi động lượng của vật.
⃗F=∆⃗p
∆ t (19.1) Trả lời:
*Thảo luận 1:
Áp dụng định luật II Newton cho một vật có khối lượng không đổi:
⃗F=m .⃗a=m . ∆⃗v
∆ t= ∆∆ t⃗p
(Trên thực tế, để đưa ra định luật II, Newton đã xuất phát từ những khái niệm về động lượng và độ biến thiên động lượng (xung của lực) để đưa ra
- GV đưa ra lưu ý về biểu thức 19.1.
- GV yêu cầu HS dựa vào SGK:
+ Cho biết xung lượng của lực là gì? Từ đó suy ra độ biến thiên động lượng.
+ Trả lời câu Thảo luận 2: Đưa ra phương án kéo
mối liên hệ:
∆⃗p=⃗F .∆ t => ⃗F=∆∆ t⃗p )
Lưu ý:
1, Biểu thức 19.1 là dạng tổng quát của định luật II Newton:
- Có thể áp dụng cho cả trường hợp khối lượng của vật thay đổi theo thời gian trong quá trình chuyển động.
- Chỉ khi vật có khối lượng không thay đổi trong quá trình khảo sát thì ta mới dẫn từ công thức 19.1 ra công thức ⃗F=m .⃗a . 2, Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì ⃗F là hợp lực tác dụng lên vật
Trả lời:
- Tích của ⃗F .∆ t được gọi là xung lượng của lực (xung lực).
- Độ biến thiên động lượng của vật bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật. ∆⃗p=⃗F .∆ t
*Thảo luận 2:
Phải kéo tờ giấy sao cho tờ giấy chuyển động theo phương nằm ngang với tốc độ càng lớn càng tốt (rút càng nhanh càng tốt). Từ công
một tờ giấy ra khỏi cốc nước (hình 19.2) sao cho cốc nước không bị đổ. Giải thích và làm thí nghiệm kiểm chứng.
( GV gợi ý: HS cần trả lời được cốc nước không bị đổ khi nào? Trong công thức 19.1, xác định được đại lượng nào có khả năng sẽ thay đổi được và thay đổi như thế nào?)
+ GV cho HS tiến hành thí nghiệm kiểm chứng bằng dụng cụ GV chuẩn bị trước.
- Từ kết quả của câu Thảo luận 2, GV rút ra nhận xét.
Bước 2. HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS đọc thông tin sgk, chăm chú nghe giảng và trả lời câu hỏi.
- HS thực hiện thí nghiệm rút tờ giấy ra khỏi cốc nước.
Bước 3. Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời 1 HS đứng dậy trình bày câu trả lời cho mỗi câu hỏi.
thức 19.1, ta có: ∆⃗p=⃗F .∆ t ,khi thời gian kéo tờ giấy rất nhỏ thì động lượng của cốc nước gần như không thay đổi, tức là cốc nước vẫn giữ nguyên trạng thái đứng yên của mình, không bị đổ.
Nhận xét:
Từ biểu thức 19.1, ta thấy: để làm thay đổi động lượng của vật về phương điện độ lớn và hướng, ta cần phải tác dụng một lực lên vật. Lực càng mạnh và thời gian tác dụng lực lên vật càng lâu thì động lượng của vật (theo phương của lực) thay đổi càng nhiều. Trên thực tế, lực tác dụng vào vật thường thay đổi theo thời gian. ⃗F trong công thức 19.1 khi đó là lực trung bình của cả quá trình tương tác.
- HS khác nhận xét, đánh giá, bổ sung Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện
- GV đánh giá, nhận xét, kết luận, chuyển sang nội dung mới.
Hoạt động 2. Thí nghiệm khảo sát va chạm
a. Mục tiêu: Nêu được 2 loại va chạm là va chạm đàn hồi và va chạm mềm, xác định được tốc độ của 2 vật, đánh giá được động lượng, năng lượng của từng vật và của cả hệ trước và sau khi xảy ra va chạm đàn hồi và va chạm mềm.
b. Nội dung: GV giảng giải, phân tích kiến thức; sử dụng phương pháp đàm thoại, dạy học thí nghiệm, dạy học hợp tác kết hợp với kĩ thuật khăn trải bàn để định hướng cho HS trả lời được những câu hỏi mà GV đưa ra.
c. Sản phẩm học tập: HS hoàn thành các nhiệm vụ thảo luận, đưa ra được các câu trả lời mà GV yêu cầu.
d. Tổ chức thực hiện :
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HS DỰ KIẾN SẢN PHẨM Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu các loại va chạm
Bước 1. GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV đưa ra ví dụ minh họa và đặt câu hỏi, yêu cầu HS trả lời:
+ Một người đẩy chiếc xích đu cho nó chuyển động, sau đó nhảy lên ngồi thì hệ gồm người và chiếc xích đu vẫn sẽ tiếp tục cùng nhau chuyển động cùng hướng và cùng tốc độ.
+ Một người dùng vợt đánh vào quả bóng