MỐI QUAN HỆ GIỮA XUNG LƯỢNG - ĐỘ BIẾN THIÊN ĐỘNG LƯỢNG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Bài toán tính xung lượng của vật chính là đi tìm độ biến thiên động lượng và xung của lực tác dụng lên vật. Để giải các bài toán dạng này cần xác định và vẽ chính xác vectơ động lượng của vật lúc trước và lúc sau.
Chú ý rằng, ta chỉ tìm được lực trung bình vì trong khoảng thời gian rất nhỏ lực F vẫn có thể thay đổi.
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Hòn bi thép m = 100g rơi tự do từ độ cao h = 5m xuống mặt phẳng ngang. Tính độ biến thiên động lượng của bi ngay trước và sau va chạm nếu sau va chạm
a) viên bi bật lên với vận tốc cũ.
b) viên bi dính chặt với mặt phẳng ngang.
c) trong câu a, thời gian va chạm t = 0,1s. Tính lực tương tác trung bình giữa bi và mặt phẳng ngang
Giải:
Chọn vật khảo sát: Hòn bi. Ta có, trước va chạm:
\(v = \sqrt {2.gh = 10} (m/s)\) ; p = mv = 0,1.10 = 1 kg.m/s
a) Sau va chạm viên bi bật lên với vận tốc cũ ta có:
\(\begin{array}{l} \overrightarrow {\Delta p} = \overrightarrow {{p'^{}}} - \overrightarrow p \\ \Rightarrow \Delta p = 2.p = 2(kg.m/s) \end{array}\)
b) Sau va chạm viên bi dính chặt với mặt phẳng ngang
Vì v/ = 0 nên p/ = 0 Þ |Δp| = p = 1 kg.m/s.
c) Lực tương tác trung bình sau va chạm (theo câu a)
Ta có: \(F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}} = \frac{2}{{0,1}} = 20N\)
Vậy: Lực tương tác trung bình sau va chạm là F = 20N.
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Một quả bóng khối lương m = 200 g, đang bay với vận tốc v = 20 m/s thì đập vào bức tường thẳng đứng theo phương nghiêng một góc α so với mặt tường. Biết rằng vận tốc của quả bóng ngay sau khi bật trở lại là v’ = 20 m/s và cũng nghiêng với tường một góc α. Tìm độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực trung bình do bóng tác dụng lên tường nếu thời gian va chạm là Δt=0,5s. Xét trường hợp:
a) α=30o
b) α=90o
Đ/S :
a) Trường hợp α=30o:
,\(\begin{array}{l}
\Delta p = 4kgm/s\\
{F_{tb}} = 8N
\end{array}\)
b) Trường hợp α=90o:
\(\Delta p = 8kgm/s;{F_{tb}} = 16N\)
Bài 2. Một người đứng trên thanh trượt của xe trượt tuyết chuyển động ngang, cứ mỗi 3s người đó lại đẩy xuống tuyết một cái với xung lượng (xung của lực) 60 kgm/s. Biết khối lượng người và xe trượt là m = 80 kg, hệ số ma sát nghỉ bằng hệ số ma sát trượt (bằng hệ số ma sát nghỉ) µ = 0,01. Tìm vận tốc xe sau khi bắt đầu chuyển động 15 s
Đ/S:
Vận tốc của xe sau khi chuyển động được 15s là 2,25 m/s.
Bài 3: Một viên đạn khối lượng 10 g đang bay với vận tốc 600 m/s thì gặp một bức tường. Đạn xuyên qua tường trong thời gian 1/1000s. Sau khi xuyên qua tường, vận tốc của đạn còn 200 m/s. Tính lực cản của tường tác dụng lên đạn.
Đ/S : F=-400N
-(Hết)-
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Mối quan hệ giữa xung lượng - Độ biến thiên động lượng môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
