Động lượng. ĐLBT động lượng (phụ đạo)

CHỦ ĐỀ 1: ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

A. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: : Tính động lượng của một vật, một hệ vật.
- Động lượng
của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc
là một đại lượng được xác định bởi biểu thức:
= m

- Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1.
- hệ vật:


Nếu:

Nếu:

Nếu:


Nếu:



Dạng 2: Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

Bước 1: Chọn hệ vật cô lập khảo sát
Bước 2: Viết biểu thức động lượng của hệ trước và sau hiện tượng.
Bước 3: áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ:
(1)
Bước 4: Chuyển phương trình (1) thành dạng vô hướng (bỏ vecto) bằng 2 cách:
+ Phương pháp chiếu
+ Phương pháp hình học.

*. Những lưu ý khi giải các bài toán liên quan đến định luật bảo toàn động lượng:
a. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) cùng phương, thì biểu thức của định luật bảo toàn động lượng được viết lại: m1v1 + m2v2 = m1
+ m2

Trong trường hợp này ta cần quy ước chiều dương của chuyển động.
- Nếu vật chuyển động theo chiều dương đã chọn thì v > 0;
- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương đã chọn thì v < 0.
b. Trường hợp các vector động lượng thành phần (hay các vector vận tốc thành phần) không cùng phương, thì ta cần sử dụng hệ thức vector:
=
và biểu diễn trên hình vẽ. Dựa vào các tính chất hình học để tìm yêu cầu của bài toán.
c. Điều kiện áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
- Tổng ngoại lực tác dụng lên hệ bằng không.
- Ngoại lực rất nhỏ so với nội lực
- Thời gian tương tác ngắn.
- Nếu
nhưng hình chiếu của
trên một phương nào đó bằng không thì động lượng bảo toàn trên phương đó.


B. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Hai vật có khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3 m/s và v2 = 1 m/s. Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp :
a)
1 và
2 cùng hướng.
b)
1 và
2 cùng phương, ngược chiều.
c)
1 và
2 vuông góc nhau
Giải
a) Động lượng của hệ :
=
1 +
2 ( Độ lớn : p = p1 + p2 = m1v1 + m2v2 = 1.3 + 3.1 = 6 kgm/s
b) Động lượng của hệ :
=
1 +
2 ( Độ lớn : p = m1v1 - m2v2 = 0
c) Động lượng của hệ :
=
1 +
2 ( Độ lớn: p =
= = 4,242 kgm/s


Bài 2: Một viên đạn khối lượng 1kg đang bay theo phương thẳng đứng với vận tốc 500m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhất bay theo phương ngang với vận tốc 500
m/s. hỏi mảnh thứ hai bay theo phương nào với vận tốc bao nhiêu?
Giải

- Xét hệ gồm hai mảnh đạn trong thời gian nổ, đây được xem là hệ kín nên ta áp dụng định luật bảo toàn động lượng.
- Động lượng trước khi đạn nổ:


- Động lượng sau khi đạn nổ:


Theo hình vẽ, ta có:


- Góc hợp giữa
và phương thẳng đứng là:

Bài 3: Một khẩu súng đại bác nằm ngang khối lượng ms = 1000kg, bắn một viên đoạn khối lượng mđ = 2,5kg. Vận tốc viên đoạn ra khỏi nòng súng là 600m/s. Tìm vận tốc của súng sau khi bắn.
Giải

- Động lượng của súng khi chưa bắn là bằng 0.
- Động lượng của hệ sau khi bắn súng là:

- Áp dụng điịnh luật bảo toàn động lượng.

- Vận tốc của súng là:

Bài 4: Một xe ôtô có khối lượng m1 = 3 tấn chuyển động thẳng với vận tốc v1 = 1,5m/s, đến tông và dính vào một xe gắn máy đang