Giải sgk tin 10, tin học lớp 10, kết nối tri thức bài (24)

Bài 29. Định luật bảo toàn động lượng
I. Định luật bảo tồn động lượng
1. Hệ kín (hệ cơ lập)
- Một hệ gồm nhiều vật được gọi là hệ kín khi khơng có ngoại lực tác dụng lên
hệ hoặc nếu có thì các lực ấy cân bằng nhau. Trong 1 hệ kín chỉ có các nội lực
(các lực tác dụng giữa các vật trong hệ) tương tác giữa các vật. Các nội lực này
theo định luật 3 Newton trực đối nhau từng đơi một.
- Trong q trình tương tác, các nội lực xuất hiện lớn hơn các ngoại lực rất nhiều
thì có thể bỏ qua các ngoại lực và coi là hệ kín.
Ví dụ
- Các phân tử của một chất khí bị nhốt trong bình thủy tinh ở nhiệt độ khơng đổi,
các phân tử chuyển động va chạm và truyền chuyển động cho nhau.

- Sự va chạm giữa hai viên bi, lực tương tác va chạm giữa chúng (nội lực) lớn
hơn so với lực ma sát hoặc lực hấp dẫn tác dụng lên chúng (ngoại lực)
2. Định luật bảo toàn động lượng
Xét một hệ kín gồm 2 vật chuyển động trên một đệm khí đến va chạm với nhau


Vì các lực F1 và F2 là cặp nội lực trực đối nhau, nên theo định luật 3 Newton ta
viết
F1 = −F2

(1)

Dưới tác dụng của các lực F1 và F2 , trong khoảng thời gian t , động lượng của
mỗi vật có độ biến thiên lần lượt là  p1 và  p 2
Áp dụng công thức F.t =  p cho từng vật, ta có:

F1.t =  p1
F2 .t =  p 2

(2)

Từ (1) và (2) suy ra  p1 = - p 2 hay  p1 +  p 2 = 0
Gọi p = p1 + p 2 là tổng động lượng tồn phần của hệ. Ta có độ biến thiên động
lượng toàn phần của hệ bằng tổng các biến thiên động lượng của mỗi vật
 p =  p1 +  p 2 = 0

Biến thiên động lượng của hệ bằng 0, nghĩa là động lượng toàn phần của hệ khơng
đổi

Như vậy, động lượng tồn phần của một hệ kín là một đại lượng bảo tồn.
III. Va chạm đàn hồi và va chạm mềm


1. Va chạm đàn hồi

Mơ tả thí nghiệm về va chạm đàn hồi
Dùng hai xe A và B giống nhau, ở mỗi đầu xe có gắn một quả cầu kim loại nhỏ.
Cho xe A chuyển động với vận tốc v A = v tới va chạm với xe B đang đứng yên.
Kết quả của va chạm làm xe A đang chuyển động thì dừng lại, cịn xe B đang
đứng n thì chuyển động với vận tốc v 'B = v . Còn nếu xe A đang chuyển động
đến va chạm trực diện với xe B có vận tốc v'B = − v , thì sau va chạm cả hai xe đổi
chiều vận tốc: v'A = − v và v 'B = v . Va chạm như vậy được gọi là va chạm đàn hồi
2. Va chạm mềm

Thí nghiệm mơ tả va chạm mềm
Dùng xe A và xe B giống nhau, ở đầu mỗi xe có gắn một miếng nhựa dính. Cho
xe A chuyển động với vận tốc v A = v tới va chạm với xe B đang đứng yên. Sau
va chạm, cả hai xe dính vào nhau và chuyển động với vận tốc vAB =

chạm “ dính” như thế này gọi là va chạm mềm.

v
. Kiểu va
2