Vật lý Lớp 10

I. Động lượng.

1. Xung lượng của lực.

- Ví dụ.

  + Cầu thủ đá mạnh vào quả bóng, quả bóng đang đứng yên sẽ bay đi.

  + Hòn bi-a đang chuyển động nhanh, chạm vào thành bàn đổi hướng.

+ Như vậy, ta thấy lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn, có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật.

- Xung lượng của lực: Khi một lực \(\vec F\) không đổi tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian Δt thì xung lượng của lực \(\vec F\) trong khoảng thời gian Δ ấy được định nghĩa là:

\(\vec F \Delta t\)

- Đơn vị của xung lượng của lực là N.s.

2. Động lượng.

- Động lượng \(\vec p\) của một vật là một véc tơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức:

\(\vec p = m \vec v \)

Đơn vị động lượng là kgm/s.

- Mối liên hệ giữa động lượng và xung lượng của lực.

Ta có:

\(\vec p_2 - \vec p_1 = m(\vec v_2 - \vec v_1)\)

⇔ \(\vec p_2 - \vec p_1 = m\frac{\vec v_2 - \vec v_1}{\Delta t}.\Delta t\)

⇔ \(\vec p_2 - \vec p_1 = m\vec a \Delta t\)

⇔ \(\vec p_2 - \vec p_1 = \vec F \Delta t\)

⇒ Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó. Phát biểu này được xem như là một cách diễn đạt của định luật II Newton.

- Ý nghĩa: Lực tác dụng đủ mạnh trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật.

1. Hệ cô lập. Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau.

2. Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng của một hệ cô lập là không đổi.

\(\vec p_1 + \vec p_3 + \vec p_3 + .... = hằng số\).

3. Va chạm mềm.

- Mô hình: Một vật khối lượng m₁, chuyển động trên một mặt phẳng ngang với vân tốc \(\vec v_1\) đến va chạm vào một vật có khối lượng m₂ đang đứng yên. Sau va chạm hai vật nhập lại làm một và cùng chuyển động với vận tốc \(\vec v\).

- Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

\(m_1\vec v_1 = (m_1 + m_2)\vec v\)

Suy ra:

\(\vec v = \frac{m_1}{m_1 + m_2}\vec v_1\)

3. Chuyển động bằng phản lực.

- Mô hình: Một quả tên lửa đang đứng yên, có khối lượng M và mang thêm một khối khí khối lượng m. Khi phóng tên lửa khối khí m phụt ra phía sau với vận tốc \(\vec v\) thì tên khối lượng M chuyển động với vận tốc \(\vec V\)

- Theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

\(m\vec v + M\vec V = 0\)

⇒ \(\vec V = -\frac{m}{M} \vec v\)

- Điều này cho thấy phần vỏ tên lửa và phần khí chuyển động theo 2 hướng ngược nhau, và vận tốc tỉ lệ nghịch với khối lượng.