10 BT va chạm đàn hồi

I. Tóm tắt lý thuyết
VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI
1. Phân loại va chạm
- Đối với tất cả các va chạm , có thể vận dụng định luật bảo toàn động lượng.
- Va chạm đàn hồi: sau va chạm hai vật trở lai hình dạng ban đầu và động năng toàn phần không thay đổi, hai
vật tiệp tục chuyển động tách rời nhau với vận tốc riệng biệt.
- Va cham mềm: sau va chạm hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc một phần năng
lượng của hệ chuyển thành nội năng (toả nhiệt) và tổng động năng không được bảo toàn
2. Va chạm đàn hồi trực diện
Vận tốc của từng quả cầu sau va chạm:

v1' =

( m1 - m2 ) v1 + 2m 2 v2

m1 + m 2
( m 2 - m1 ) v 2 + 2m 2v 2
v'2 =
m1 + m 2
Nhận xét:
'

'

- Hai qua cầu có khốí lượng bằng nhau: m1 = m 2 thì v1 = v 2 ; v 2 = v1 . Ta thấy Có sự trao đổi vận tốc.
- Hai quả cầu có khối lượng chếnh lệch
m2
≈0
v, = 0; v,2 = -v 2
m
>>

m
m
v
=
0
1
1
2
1
Giả sử
và
ta có thể biến đổi gần đúng với
ta thu được 1
3. Va chạm mềm
- Định luật bảo toàn động lượng:

mv = ( M + m ) V .

- Độ biến thiên động năng của hệ:

ΔWđ = -

M
Wđ1
M+m
<0

ΔWđ < 0 chứng tỏ động năng giảm đi một lượng trong va chạm. Lượng này chuyển hoá thành dạng năng
lượng khác, nhu toả nhiệt,..
II. Bài tập

Bài 1. Người ta cho hai quả cầu tuyệt đối đàn hồi khối lượng m1 và m2. Tìm vận tốc của mỗi quả cầu sau va
chạm. Cho biết va chạm là xuyên tâm. Giải bài toán trong hai trường hợp:
a. Vận tốc của quả cầu thứ hai trước khi va chạm bằng 0.
b. Khối lượng hai quả cầu bằng nhau.
Bài 2. Bắn một viên đạn có khối lượng 10g vào một mẫu gỗ có khối lượng 390g đặt trên một mặt phẳng
nhẵn. Đạn mắc vào gỗ và cùng chuyển động với vận tốc 10m/s.
a. Tìm vận tốc của đạn lúc đầu.
b. Tính lượng động năng của đạn đã chuyển sang dạng khác.
ĐS: a. 400m/s
b. 780J
Bài 3. Một xe khối lượng m1 = 1.5kg chuyển đông với vận tốc v1 = 0.5m/s đến va chạm vào một xe khác
khối lượng m2 = 2.5kg đang chuyển động cùng chiều. Sau va chạm, hai xe dính vào nhau và chuyển động
với cùng vận tốc v = 0.3m/s. Tìm vận tốc ban đầu của xe thứ hai và độ giảm động năng của hệ hai xe.
ĐS: 0,18m/s
- 0,048J
r
v
Bài 4. Bắn một viên đạn khối lượng m = 10g với vận tốc vào một túi vát được treo treo nằm yên cơ khối
lượng M = 1kg. Va chạm là mềm, đạn mắc lại trong túi cát.
a. Sau va chạm, túi cát được nâng độ cao h = 0,8m so với vị trí cân bằng ban đầu. Hãy tìm vận tốc của đạn
(túi cát được gọi là con lắc thử đạn vì nó cho phép xác định vận tốc của đạn).
b. Bao nhiêu phần trăm động năng ban đầu đã chuyển thành nhiệt lượng và các dạng năng lượng khác?
ĐS: a. 404m/s
b. 99%