Giáo án điện tử vật lí 10 chân trời bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Theo em, yếu tố nào quyết định sự chuyển động của các mảnh vỡ sau khi pháo hoa nổ hay yếu tố nào làm cho viên đạn thể thao đường kính 9mm gây ra sự tàn phá mạnh khi bắn vào quả táo?

BÀI 18: ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Động lượng

2.Định luật bảo toàn động lượng

1. Động lượng
2. a) Thí nghiệm

Thảo luận 1. Từ thí nghiệm trong hình 18.2: Dự đoán độ dịch chuyển của khúc gỗ trong các trường hợp và cho biết độ dịch chuyển đó phụ thuộc vào những yếu tố nào của viên bi. Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng.

Kết quả:

Khi thả 2 viên bi từ cùng một độ cao, viên bi có khối lượng lớn hơn sẽ tác dụng lực lớn hơn lên khối gỗ làm cho khối gỗ bị đẩy đi xa hơn. Tương tự khi xét cùng một viên bi, lực của viên bi tác dụng lên khối gỗ sẽ lớn hơn (khối gỗ sẽ bị đẩy đi xa hơn) khi viên bi được thả ở chỗ cao hơn.

Như vậy độ dịch chuyển của khúc gỗ phụ thuộc vào khối lượng viên bi và vị trí thả viên bi.

1. a) Khái niệm động lượng

Khái niệm:

Đại lượng đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của vật này lên vật khác thông qua tương tác giữa chúng được gọi là động lượng.

Công thức tính:  (18.1)

Trong đó:

m: khối lượng của vật (kg)

  : là vận tốc của vật (m/s)

  là động lượng của vật (kg.m/s)

Thảo luận 2. Cho ví dụ để giải thích tại sao động lượng của một vật lại phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

Kết quả:

Xét bạn Nhật đang ngồi trên xe ô tô chuyển động thẳng với tốc độ v:

• Đối với hệ quy chiếu gắn với đất (người quan sát đứng trên vỉa hè), Nhật đang chuyển động với tốc độ v và do đó, động lượng của Nhật trong hệ quy chiếu này có độ lớn là m.v.
• Trong khi đó, đối với hệ quy chiếu gắn với một người quan sát khác đang ngồi chung xe ô tô với Nhật thì Nhật đang đứng yên và do đó động lượng của Nhật trong hệ quy chiếu này có độ lớn bằng 0.

Lưu ý

Động lượng là một đại lượng vectơ có hướng cùng với hướng của vận tốc.

Động lượng phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

Vectơ động lượng của nhiều vật bằng tổng các vectơ động lượng của các vật đó.

Luyện tập. Trong một trận bóng đá, cầu thủ A có khối lượng 78kg chạy dẫn bóng với tốc độ 8,5m/s. Trong khi đó, cầu thủ B có khối lượng 72 kg (ở đội đối phương) cũng chạy đến tranh bóng với tốc độ 9,2 m/s theo hướng ngược hướng của cầu thủ A (Hình 18.4).

a, Hãy xác định hướng và độ lớn của vectơ động lượng của từng cầu thủ.

b, Hãy xác định vectơ tổng động lượng của 2 cầu thủ .

Kết quả:

1. a) Cầu thủ A có vectơ động lượng hướng từ trái qua phải và có độ lớn bằng:

   = 78 . 8,5 = 663 (kg.m/s)

Cầu thủ B có vectơ động lượng hướng từ phải qua trái và có độ lớn bằng:

= 82 . 9,2 = 754,4 (kg.m/s)

1. b) Vectơ tổng động lượng của cả hai cầu thủ là:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của cầu thủ A, động lượng của hệ 2 cầu thủ này là:

= 663 - 754,4 = -91,4 (kg.m/s)

Vậy vec tơ tổng động lượng của 2 cầu thủ có hướng ngược với chiều dương quy ước và có độ lớn bằng 91,4 (kg.m/s)