Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng - Lý Minh Hùng

G iáo viên : LYÙ MINH HUØNG 
 Câu 1: 
Kiểm tra bài cũ : 
* Hãy phát biểu và viết biểu thức định nghĩa của động lượng ? Giải thích các kí hiệu và đơn vị ? 
“ Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là đại lượng được xác định bởi công thức : p = m.v 
 * p : Vecto động lượng của vật ; 
 * m: khối lượng vật ; 
 * v : Vecto vận tốc của vật . 
 Câu 2:  Phát biểu và viết biểu thức dạng khác của định luật II Niu-tơn ? 
“ Biểu thức :  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 ” 
Bài 23 
II- ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 
( Tiết 2) 
1. Hệ cô lập ( Hệ kín ): 
  Một hệ vật được gọi là hê ̣ cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau . 
Đọc sgk cho biết thế nào là hệ cô lập ? 
Ví dụ 1: Trường hợp hai hòn bi chuyển động không ma sát trên mặt phẳng ngang va chạm với nhau có thể xem là hệ cô lập gồm hai vật . 
p 2 
F 12 
F 21 
N 2 
N 1 
p 1 
Ví dụ 2: Một tên lửa chuyển động trong vũ trụ không chịu tác dụng của lực hấp dẫn của Trái Đất hay các hành tinh . Các bộ phận của tên lửa có thể tương tác với nhau ( nội lực ). 
2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập : 
* Ví dụ : Xét hai hòn bi lăn không ma sát trên mặt phẳng ngang đến tương tác với nhau ( Hệ cô lập gồm hai vật ). 
Tröôùc va chaïm : 
Sau va chaïm : 
m 1 
V / 1 
m 2 
V / 2 
V 2 
V 1 
m 1 
m 2 
* Ví dụ : 
Xét hai hòn bi lăn không ma sát trên mặt phẳng ngang đến tương tác với nhau ( Hệ cô lập gồm hai vật ). 
m 1 
m 2 
Học sinh có nhận xét gì về 
mối quan hệ giữa F 12 và F 21 ? 
m 1 
m 2 
F 21 
P 1 
N 1 
F 12 
N 2 
P 2 
Trong thời gian tương tác giữa hai viên bi, hãy phân tích các lực tác dụng vào chúng ? 
Qua kết quả mới vừa tìm được . HS có nhận xét gì về độ biến thiên của tổng động lượng của hệ ? 
Biến thiên động lượng của hệ bằng không , nghĩa là động 
lượng của hệ không đổi : vectơ không đổi 
2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập : 
* Nội dung: “ Động lượng của một hệ cô lập 
( hệ kín ) là một đại lượng bảo toàn ” 
* Biểu thức : 
* p T : Tổng động lượng của hệ trước khi tương tác . 
* p S : Tổng động lượng của hệ trước khi tương tác . 
3. Va chạm mềm : 
Xét một vật có khối lượng m 1 chuyển động trên mặt phẳng ngang nhẵn với vận tốc v 1 đến va chạm với một vật có khối lượng m 2 đang nằm yên trên mặt phẳng nằm ngang ấy . Biết sau va chạm hai vật nhập lại thành một , chuyển động với vận tốc v . Xác định v ? 
m 2 
m 1 
m 2 
m 1 
v 1 
v 
* Hệ trước tương tác : 
* Hệ sau tương tác : 
3. Va chạm mềm : 
m 2 
m 1 
v 1 
Tổng động lượng của hệ trước khi tương tác ? 
Tổng động lượng của hệ sau khi tương tác ? 
* Chú ý: +  + Nếu m 1 >>m 2 =>  + Nếu m 1 
m 1 
m 2 
v 
* Tổng động lượng của hệ trước khi tương tác : 
* Tổng động lượng của hệ sau khi tương tác : 
3. Va chạm mềm : 
Tổng động lượng của hệ trước khi tương tác ? 
m 2 
m 1 
v 1 
* Tổng động lượng của hệ trước khi tương tác : 
* Tổng động lượng của hệ trước khi tương tác : 
Tổng động lượng của hệ sau khi tương tác ? 
m 1 
m 2 
v 
* Tổng động lượng của hệ sau khi tương tác : 
* Tổng động lượng của hệ sau khi tương tác : 
Do đây là hệ cô lập . Áp dụng ĐLBT động lượng : 
Hãy nhận xét hướng của v và v 1 ? 
* Chú ý: 
+ Nếu m 1 >> m 2 thì v ≈ v 1 
+ Nếu m 1 << m 2 thì v ≈ 0 
4. Chuyển động bằng phản lực : 
Cái diều bay lên được là nhờ có không khí đã tạo ra lực nâng tác dụng lên diều . Trong khoảng không gian vũ trụ ( không có không khí ) thì tên lửa hay con tàu vũ trụ chuyển động trên nguyên tắc nào ??? 
Sự chuyển động của tên lửa . 
+ Xét một tên lửa có khối lượng ( M+m ) ban đầu đang đứng yên . 
* Xét ví dụ chuyển động của tên lửa : 
m 
M 
+ Khi phụt khí có khối lượng m chuyển động với vận tốc v thì thân tên lửa khối lượng M chuyển động với vận tốc V 
m 
v 
M 
V 
Vì hệ thân tện lửa và khí là hệ cô lập . Ta đi tổng lượng của hệ trước và sau khi phụt khí sẽ được bảo toàn ! 
+ Xét một tên lửa có khối lượng ( M+m ) ban đầu đang đứng yên . 
* Xét ví dụ chuyển động của tên lửa : 
m 
M 
+ Khi phụt khí có khối lượng m chuyển động với vận tốc v thì thân tên lửa khối lượng M chuyển động với vận tốc V 
m 
v 
M 
V 
Vì hệ thân tện lửa và khí là hệ cô lập . Ta đi tổng lượng của hệ trước và sau khi phụt khí sẽ được bảo toàn ! 
Tìm tổng lượng của hệ trước khi phụt khí ? 
m 
M 
 Động lượng của hệ trước tương tác : p T = 0(Do cả khí và thân tên lửa ban đầu đứng yên ) 
* Động lượng của hệ trước tương tác : p T = 0 
Tìm tổng lượng của hệ sau khi phụt khí ? 
* Động lượng của hệ sau tương tác : p S = M.V + m.v 
m 
v 
M 
V 
Động lượng của hệ sau tương tác : p S = M.V + m.v 
Áp dụng ĐLBT động lượng : p S = p S  
 hay: M.V + m.v = 0 
m 
M 
v 
V = - 
Hãy nhận xét hướng của V và v ? 
4. Chuyển động bằng phản lực : 
 Nguyên lí chuyển động bằng phản lực : Trong một hệ kín đứng yên , nếu có một phần của hệ ( khối lượng m) chuyển động theo một hướng với vận tốc v thì phần còn lại của hệ ( khối lượng M) phải chuyển động theo hướng ngược lại với vận tốc V: 
m 
v 
M 
V = - 
BÀI TẬP CỦNG CỐ 
CÂU HỎI 
1 
4 
2 
3 
5 
CÂU 1 
	 Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để được một câu có nội dung đúng : 
1. Vecto động lượng 
2. Với một hệ cô lập thì 
3. Nếu hình chiếu lên phương z của tổng ngoại lực tác dụng lên hệ vật bằng 0 
a) Động lượng của hệ được bảo toàn 
b) Cùng hướng với vận tốc 
c) Thì hình chiếu lên phương z của tổng động lượng của hệ bảo toàn 
ĐÁP ÁN 
CÂU 2 
	 Một vật có khối lượng 1kg rơi tự do xuống đất trong khoảng thời gian 0.5 s. Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là bao nhiêu ? 
A. 5,0 kg.m/s 
B. 4,9 kg.m/s 
C. 10 kg.m/s 
D. 0,5 kg.m/s 
ĐÁP ÁN 
CÂU 3 
	 Trong quá trình nào sau đây , động lượng của ôtô được bảo toàn : 
A/ Ô tô tăng tốc 
B/ Ô tô giảm tốc 
C/ Ô tô chuyển động tròn đều 
D/ Ô tô chuyển động thẳng đều trên đường có ma sát 
ĐÁP ÁN 
Người biên soạn : 
GV: Lý Minh Hùng 
Trường THPT Nguyễn Trung Trực