Động học chất điểm

Bài 23 :
ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
I. MỤC TIÊU
- Có khái niêm thế nào là hệ kín.
- Nắm vững định nghĩa động lượng và nôi dung định luật bảo toàn động lượng
áp dun g cho cơ hệ kín.
- Biết vận dụng định luật để giải một số bài toán.
II. CHUẨN BỊ
- Một máng ; 2 xe lăn ; Băng giấy và bộ cần run ; Máng rảnh và 2 hòn bi .
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
 Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài cũ :
+ Câu 01 :
+ Câu 02 :
+ Câu 03 :
2) Nội dung bài giảng : 
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
Gv: xét ví dụ sau:
- Cầu thủ A bằng một cú đá vô lê đã đưa
bóng vào lưới đối phương.
- Hòn bi-a đang chuyển động nhanh, va
chạm vào thành bàn đổi hướng.
Trong các ví dụ trên Quả bóng và Bi a đã chịu
tác dụng của ngoại lực trong khoảng thời gian
t
∆
rất ngắn, do thời gian tác dụng rất ngắn
nên ta phải tạo ra những lực có độ lớn rất đáng
kể gây ra hiệu quả là làm đổi hướng chuyển
động của vật.
- Tích

F
r
.
t
∆
được gọi là Xung lượng của
Lực, với giả thiết F không đổi trong
khoảng thời gian tác dụng.
GV: Tác dụng của Xung lượng của Lực có thể
giải thích dựa vào Định luật II Niu-tơn:
- giả sử lực
F
r
không đổi, tác dụng lên một
vật có khối lượng m đang chuyển động với
vân tốc
1
v
r
. trong khoảng thời gian tác
dụng
t
∆
, vận tốc của vật biến đổi thành
2
v
r
nghĩa là vật đã có Gia tốc.
I. ĐỘNG LƯỢNG
1. Xung lượng của Lực

- Khi một lực F tác dụng lên
một vật trong khoảng thời gian
t
∆
thì tích
F
r
.
t
∆
được điịnh
nghĩa là xung lượng của lực
F
r
trong khoảng thời gian
t
∆
ấy.

- Đơn vị của Xung lượng là
N.s.

2. Động lượng


1 2
a=
v v
t
−

∆
r r
r
theo định luật II thì :
.am F=
r
r

1 2
v v
m F
t
−
=
∆
r r
r
suy ra:
1 2
. . .m v m v F t− = ∆
r
r r
- Vế phải là xung lượng của Lực F
- Vế trái là đại lượng biến thiên của đại
lượng
.P m v=
r
r
 Khái niệm động lượng.
Gv: động lượng là một đại lượng véc tơ vì:…

GV: Đưa ra cách phát biểu khác của ĐL II:
“Độ biến thiên động lượng của một vật trong
một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng
của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng
thời gian đó.
HS: làm ví dụ trong SGK- Trang 124.
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
1. Hệ cô lập (SGK)
2.Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô
lập.
GV: Xét một hệ cô lập gồm 2 vật nhỏ, tương
tác với nhau qua các nội lực
1
F
r
và
2
F
r
trực đối
nhau.
- theo ĐL II thì:
1 2
F F= −
r r
- dưới tác dụng của các lực ấy trong khoảng
thời gian
t∆
, động lượng của mối vật biến
thiên một lượng là

1
P∆
r
và
2
P∆
r
Mặt khác:
.
i i
P F t∆ = ∆
r r
Nên suy ra:
1
P∆
r
= -
2
P∆
r
hay:
1
P∆
r
+
2
P∆
r
=
0

r
Biến thiên động lượng của hệ bằng không,
nghĩa là dộng lượng của hệ không đổi.
3. Va chạm mềm
Xét ví dụ:
một vật có khối lượng m
1
, chuyển động trên
mặt phẳng ngang nhẵn , với vận tốc v , đến va
chạm với một vật có KL m
2
đang nằm yên trên
- Động lượng của một vật có khối lượng m
đang chuyển động với vận tốc
v
r
là đại lượng
được xác định bởi công thức:


.P m v=
r
r
- Đơn vị: Kg.m/s
VD: Trang 124 SGK
II. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG
LƯỢNG
1. Hệ cô lập (SGK)
2.Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô
lập.

- Động lượng của hệ cô lập là đại lượng bảo
toàn.
3. va chạm mềm
Tms tắt:
Trước va chạm: m
1
, m
2
, v
1
=v, v
2
=0
Sau va chạm: M=(m
1
+m
2
), V
mặt phẳng nằm ngang ấy. biết rằng sau khi va
chạm 2 vật dính làm một, chuyển động cùng
một vận tốc
V
r
. Xác định
V
r
.
do không có ma sát nên => hệ vật là hệ cô
lập, áp dụng định luật BTĐL ta có:
1 1 1 2

. ( )m v m m V= +
suy ra
1
1
1 2
.
( )
m
V v
m m
=
+
4. Chuyển động bằng phản lực.
GV: Xem tên lửa là một hệ cô lập. Động
lượng của tên lửa lúc đầu (chưa phóng)là bằng
0, sau khi lượng khí có khối lượng m phụt ra
với vận tốc v thì tên lửa khối lượng M chuyển
động với vận tốc V, động lượng của hệ sau khi
phóng là m
v
r
+M.
V


Do là hệ cô lập nên động lượng được bảo toàn,
tức động lượng trước và sau kho phóng bằng
nhau:
Theo định luật bảo toàn động lượng :
M.

V

+ m.
v

= 0
Theo phương ngang là phương của vận tốc
súng và đạn :
M.
V

+ m.
v

= 0 ⇒
V

= -
M
m
.
v

dấu (-) thể hiện rằng tên lửa bay ngược chiều
với hướng khí phụt ra.
Gv: gọi học sinh giải thích hiện tượng súng
giật khi bắn.
do không có ma sát nên => hệ vật là hệ cô
lập, áp dụng định luật BTĐL ta có:
1 1 1 2

. ( )m v m m V= +
suy ra
1
1
1 2
.
( )
m
V v
m m
=
+
4. Chuyển động bằng phản lực
Hình 23.3
Xem tên lửa là một hệ cô lập. Động lượng
của tên lửa lúc đầu (chưa phóng)là bằng 0,
sau khi lượng khí có khối lượng m phụt ra
với vận tốc v thì tên lửa khối lượng M
chuyển động với vận tốc V, động lượng của
hệ sau khi phóng là m
v
r
+M.
V


Do là hệ cô lập nên động lượng được bảo
toàn, tức động lượng trước và sau kho
phóng bằng nhau:
Theo định luật bảo toàn động lượng :

M.
V

+ m.
v

= 0
Theo phương ngang là phương của vận tốc
súng và đạn :
M.
V

+ m.
v

= 0 ⇒
V

= -
M
m
.
v

dấu (-) thể hiện rằng tên lửa bay ngược
chiều với hướng khí phụt ra.
3) Củng cố :
1/ Thế nào là hệ kín ? Cho thí dụ ?
3/ Định nghĩa động lượng của một hệ vật ?
4/ Phát biểu định luật bảo toàn động lượng và viết biểu thức cho hệ hai vật ?

4) Dặn dò học sinh :
- Trả lời các câu hỏi 1; 2; 3; 4 và 5
- Làm bài tập : 1 ; 2 ; 3