Bài 32 – 33 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI pps

Bài 32 – 33
VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI
I. MỤC TIÊU
- Có khái nịêm chung về va chạm và phân biệt được va chạm đàn hồi và
va chạm không đàn hồi.
- Biết vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng
cho cơ hệ kín để khảo sát va chạm của hai vật.
- Tính được vận tốc các vật sau va chạm đàn hồi và phần động năng của
hệ bị giảm sau va chạm không đàn hồi.
II. CHUẨN BỊ
- Pittông và Xilanh
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
 Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 01 : Phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ?
+ Câu 02 : Nêu mối quan hệ giữa công và năng lượng ?
+ Câu 03 : Hiệu suất của máy là gì ?
2) Nội dung bài giảng : 

Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
GV : Va chạm cơ học là một hiện
tượng trong đó hai vật gặp nhau
trong chuyển động tương đối và
tương tác qua tiếp xúc trực tiếp.
Khi va chạm, hệ luôn được coi là
kín vì nội lực xuất hiện là rất lớn
trong một khoảng thời gian rất ngắn
của va chạm, nên có thể bỏ qua các
ngoại lực.
I. PHÂN LOẠI VA CHẠM
1/ Va chạm đàn hồi

GV : Thí dụ như các em xem hai quả
billard trắng và đỏ va chạm nhau, sau
va chạm các em cho biết hình dạng
của chúng như thế nào ?
HS : Sau va chạm hình dạng của
chúng không thay đổi ?
GV : Khi đó thế năng đàn hồi của
Va chạm cơ học là một hiện tư
ợng
trong đó hai v
ật gặp nhau trong
chuyển động tương đối v
à tương tác
qua tiếp xúc trực tiếp.
Khi va chạm, hệ luôn được coi l
à
kín vì nội lực xuất hiện là r
ất lớn
trong m
ột khoảng thời gian rất ngắn
của va chạm, nên có thể bỏ
qua các
ngoại lực.
I. PHÂN LOẠI VA CHẠM
1/ Va chạm đàn hồi
Hai vật va chạm mà sau đó tr
ở về
hình d
ạng ban đầu, thế năng của
chúng trong trường lực ngo

ài coi như
không đ
ổi, động năng bị giảm do
biến dạng được khôi phục và tr
ở về
giá trị ban đầu thì gọi là va chạm đ
àn
hồi.
chúng trong trường lực ngoài như thế
nào ?
HS : Chúng có thế năng trong trường
lực ngoài không thay đổi.
GV : Động năng bị giảm do biến
dạng được khôi phục và trở về giá trị
ban đầu thì gọi là va chạm đàn hồi.
2/ Va chạm không đàn hồi :
GV : Ta gỉa sử như có một viên đan
đang bay với vận tốc lớn ( động năng
lớn ), thì va vào một bao cát, kết quả
là viên đạn và bao cát cùng chuyển
động với cùng vận tốc. Va chạm này
được gọi là va không đàn hồi ( va
chạm mềm )
GV : Trong va chạm này các em cho
biết động năng của viên đạn có bằng
tổng động năng của nó va bao cát
trước khi va chạm hay không ?
HS : Động năng của viên đạn không
bằng tổng động năng của nó va bao
cát trước khi va chạm.

2/ Va chạm không đàn hồi :
Hai vật va chạm m
à sau đó không
trở về hình d
ạng ban đầu, chúng dính
vào nhau và chuyển động với c
ùng
m
ột vận tốc, một phần động năng
của vật chuyển hoá thành d
ạng năng
lượng khác thì gọi là va chạm k
hông
đàn hồi hay va chạm mềm.










II. VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC
DIỆN
GV : Xét hai quả cầu có khối lượng
m
1
và m

2
đang chuyển động với vận
tốc v
1
và v
2
đến va chạm trực diện
với nhau, sau va chạm vận tốc của
chúng lần lượt là v
1
’ và v
2
’. Các em
hãy lên bảng viết định luật bảo toàn
động lượng trong trường hợp này ?
HS Ghi lên bảng :
m
1
v
1
+ m
2
v
2
= m
1
v
1
’ + m
2

v
2
’
(1)
GV : Cũng trong trường hợp trên,
bây giờ các em hãy viết định luật bảo
toàn động năng ?
HS ghi lên bảng ghi :

2
2
11
vm
+
2
2
22
vm
=
2
'
2
11
vm
+
2
'
2
22
vm

(2)
GV lần lượt hướng dẫn Hs biến đổi
(1) và (2) thành các biểu thức (3),


II. VA CHẠM ĐÀN H
ỒI TRỰC
DIỆN
- Xét hai quả cầu có khối lượng m
1

và m
2
đang chuy
ển động với vận tốc
v
1
và v
2
đ
ến va chạm trực diện với
nhau, sau va ch
ạm vận tốc của chúng
lần lượt là v
1
’ và v
2
’.
- Theo định luật bảo toàn động lượng

m
1
v
1
+ m
2
v
2
= m
1
v
1
’ + m
2
v
2
’
(1)
- Theo định luật bảo toàn đ
ộng năng
:

2
2
11
vm
+
2
2

22
vm
=
2
'
2
11
vm
+
2
'
2
22
vm

(2)

- Biến đổi (1) thành :
m
1
(v
1
– v
1
’) = m
2
(v
2
’ – v
2

)
(4), (5) và (6) cùng với v’
1
và v’
2
.
    
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _


III. VA CHẠM MỀM
GV : Xét viên đạn có khối lượng m
được bắn theo phương nằm ngang và
con lắc là một thùng cát có khối
lượng M được treo ở đầu một sợi
dây. Vận tốc của viên đạn ngay trước
(3)
- Biến đổi (2) thành :
m

1
(v
1
2
–v’
1
2
) = m
2
(v’
2
2
– v
2
)
(4)
- Giả thiết rằng v
1
 v’
1
, l
ập tỉ số
(4)/(3) ta có :
v
1
+ v
1
’ = v
2
+ v

2
’
 v
2
’ = v
1
+ v
1
’ – v
2
(5)

 v
1
’ = v
2
+ v
2
’ – v
1
(6)

- Lần lượt thế (5) v
à (6) vào (3) ta
được :

21
22121
1
2)(

'
mm
vmvmm
v





21
11212
2
2)(
'
mm
vmvmm
v



- Lưu ý :
+ N
ếu hai quả cầu có khối
lượng bằng nhau : v
1
’ = v
2
và v
2
’ =

khi xuyên vào thùng cát là v và vận
tốc của hệ đạn – thùng cát ngay sau
khi va chạm là V. Các em hãy lên
bảng viết định luật bảo toàn động
lượng trong trường hợp này ?
mv = ( M + m)V 
m
M
mv
V


GV : Cũng trong trường hợp trên,
bây giờ các em hãy viết định luật bảo
toàn động năng ?
HS ghi lên bảng ghi :
Wđ

= Wđ
2
– Wđ
1


Wđ

=
M
m
M


 .Wđ
1
< 0
GV : Đã có một phần động năng
giảm đi trong va chạm. Phần động
năng này chuyển hoá thành các dạng
năng lượng khác, ví dụ như tỏa nhiệt.



v
1

+ N
ếu hai quả cầu có khối
lượng rất chênh lệch : v
1
’ = 0 và v
2
’
= -v
2

III. VA CHẠM MỀM
Xét viên đạn có khối lượng m đư
ợc
bắn theo phương nằm ngang v
à con
lắc là một thùng cát có khối lư

ợng M
đư
ợc treo ở đầu một sợi dây. Vận tốc
của viên đạn ngay trước khi xuy
ên
vào thùng cát là v và v
ận tốc của hệ
đạn –
thùng cát ngay sau khi va
chạm là V.
- Theo định luật bảo toàn động lư
ợng
:
mv = ( M + m)V 
m
M
mv
V


- Độ biến thiên động năng của hệ :
Wđ

= Wđ
2
– Wđ
1

Wđ

=
2
2
)(
22
mvVMm







III. BÀI TẬP ÁP DỤNG
GV :    


_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Wđ

=
2
.
2
)(
2
2
mv
Mm
mvMm










Wđ

=
2)(2
)(
22

mv
Mm
mv



Wđ

=
2
1
2
mv
Mm
m









Wđ

=
M
m
M


 .Wđ
1
< 0
** Kết luận : Đã có m
ột phần động
năng giảm đi trong va ch
ạm. Phần
động năng này chuyển hoá th
ành các
dạng năng lượng khác, ví dụ như t
ỏa
nhiệt.
III. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bắn một bi ve có khối lư
ợng m
với vận tốc v
1
vào một h
òn bi thép
đứng yên có khối lư
ợng 3 m. Tính
các vận tốc của hai h
òn bi sau va
chạm ? Biết sự va chạm là tr
ực diện
và đàn hồi.
Bài giải
Ta chọn chiều dương là chiều chuyển
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _


động của v
1
:

m
m
vmm
v
3
)3(
'
1
1


 =
2
1
v


m
m

mv
v
3
2
'
1
2

 =
2
1
v

Vậy : Sau va chạm hòn bi ve bậc
ngược trở lại, hòn bi thép bị đẩy đi,
cả hai vận tốc đều có giá trị tuyệt đối
bằng
2
1
v
.

3) Cũng cố :
1/ Va chạm là gì ? Tại sao hệ hai vật va chạm có thể coi là hệ kín ?
2/ Phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm mềm ?
3/ Tìm công thức xác định các vận tốc sau va chạm đàn hồi ?
4) Dặn dò học sinh :
- Trả lời câu hỏi 1 ; 2 và 3
- Làm bài tập : 1; 2 và 3
  