Có những loại va chạm nào? Những loại va chạm này có đặc điểm như thế nào? Hãy cùng HOC247 tham khảo nội dung bài giảng của Bài 19: Các loại va chạm trong Chương 7 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo dưới đây!
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Mối liên hệ giữa lực tổng hợp tác dụng lên vật và tốc độ thay đổi của động lượng
Mối liên hệ giữa lực tổng hợp tác dụng lên vật và tốc độ thay đổi của động lượng
- Xét một vật có khối lượng m không đổi trong suốt quá trình chuyển động. Khi vật chịu tác dụng bởi một lực không đổi \(\overrightarrow F \) thì gia tốc của vật là \(\overrightarrow a \). Sau khoảng thời gian Δt, độ biến thiên động lượng của vật \(\Delta \vec p\)
|
Lực tác dụng lên vật bằng tốc độ thay đổi động lượng của vật \(\vec F = \frac{{\Delta \vec p}}{{\Delta t}}\) |
|---|
- Một số ứng dụng của việc sử dụng kiến thức về xung lượng
 |
 |
1.2. Thí nghiệm khảo sát va chạm
a. Các loại va chạm
- Va chạm đàn hồi
+ Là va chạm trong đó vật xuất hiện biến dạng đàn hồi trong khoảng thời gian va chạm. Sau va chạm, vật lấy lại hình dạng ban đầu và tiếp tục chuyển động tách rời nhau.
+ Động năng của hệ sau va chạm bằng động năng của hệ trước va chạm
Va chạm đàn hồi giữa các viên bi da
Hệ con lắc Newton xảy ra va chạm đàn hồi
- Va chạm mềm (hay gọi là va chạm không đàn hồi)
+ Xảy ra khi hai vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc sau va chạm
+ Động năng của hệ sau va chạm nhỏ hơn động năng của hệ trước va chạm
Va chạm mềm giữa viên đạn và khối gỗ
b. Thí nghiệm khảo sát va chạm đàn hồi và va chạm mềm
* Mục đích:
- Xác định được tốc độ của hai vật trước và sau khi xảy ra va chạm.
- Đánh giá được động lượng, năng lượng của từng vật và của hệ trước và sau khi xảy ra va chạm.
* Dụng cụ: Tương tự như thí nghiệm khảo sát định luật bảo toàn động lượng trong Bài 18.
* Tiến hành thí nghiệm:
- Thí nghiệm 1 - Va chạm đàn hồi: Các bước tiến hành tương tự như thí nghiệm khảo sát định luật bảo toàn động lượng trong Bài 18 với sự điều chỉnh trong Bước 1: Thay miếng dính bằng lò xo được gắn vào đầu của một xe.
- Thí nghiệm 2 - Va chạm mềm: Tương tự như thí nghiệm khảo sát định luật bảo toàn động lượng trong Bài 18.
⇒ Từ kết quả thí nghiệm, ta có thể phân va chạm thành hai loại:
- Va chạm đàn hồi: Động năng của hệ sau va chạm bằng động năng của hệ trước va chạm.
- Va chạm mềm: Động năng của hệ sau va chạm nhỏ hơn động năng của hệ trước va chạm.
1.3. Ứng dụng kiến thức động lượng vào cuộc sống
a. Cách thức giảm chuấn thương não trong quyền anh (Boxing)
Các võ sĩ luôn có phản xạ “dịch chuyển theo cú đấm” của đối thủ nhằm tăng thời gian tương tác của cú đấm, từ đó giảm độ lớn lực tương tác và giảm thiểu khả năng chấn thương cho bản thân
b. Vai trò của đai an toàn và túi khí trong ô tô
Khi thiết kế ô tô, nhà sản xuất luôn trang bị đai an toàn và túi khí nhằm tăng thời gian va chạm của tài xế với các vật dụng trong xe từ 10 đến 100 lần. Điều này dẫn đến việc giảm đáng kể độ lớn của lực tác dụng lên tài xế và giảm thiểu khả năng chấn thương của tài xế.
Bài tập minh họa
Bài tập 1: Viên bi A có khối lượng m1 = 60 g chuyển động với vận tốc v1 = 5 m/s va chạm vào viên bi B có khối lượng m2 = 40 g chuyển động ngược chiều có vận tốc \(\overrightarrow {{v_2}} \). Sau va chạm, hai viên bi đứng yên. Độ lớn vận tốc viên bi B là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:
Độ lớn vận tốc viên bi B là: \({\nu _2} = \frac{{{m_1}.{\nu _1}}}{{{m_2}}} = \frac{{60.5}}{{40}} = 7,5\left( {m/s} \right)\)
Bài tập 2: Một người có khối lượng 50 kg nhảy ngang với vận tốc 2 m/s lên một chiếc thuyền trôi dọc theo bờ sông với vận tốc 1 m/s. Biết khối lượng của thuyền là 173,2 kg. Tìm độ lớn vận tốc của thuyền khi người đã nhảy vào thuyền.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: \({\vec p_1} + {\vec p_2} = \vec p\)
Vì \({\vec \nu _1} \bot {\vec \nu _2}\) nên
\(V = \frac{{\sqrt {{{\left( {{m_1}.{\nu _1}} \right)}^2} + {{\left( {{m_2}.{\nu _2}} \right)}^2}} }}{{\left( {{m_1} + {m_2}} \right)}} = \frac{{\sqrt {{{\left( {50.2} \right)}^2} + {{\left( {173,2.1} \right)}^2}} }}{{\left( {50 + 173,2} \right)}} = 0,896\left( {m/s} \right)\)
Bài tập 3: Nêu các đặc điểm của va chạm đàn hồi?
Hướng dẫn giải:
Va chạm đàn hồi là va chạm trong đó vật xuất hiện biến dạng đàn hồi trong khoảng thời gian va chạm, sau va chạm vật lấy lại hình dạng ban đầu và tiếp tục chuyển động tách rời nhau.
+ Động lượng được bảo toàn.
+ Động năng của hệ sau va chạm bằng động năng của hệ trước va chạm.
Luyện tập Bài 19 Vật Lý 10 CTST
Sau bài học này, học sinh sẽ nắm được:
- Mối liên hệ giữa lực tổng hợp tác dụng lên vật và tốc độ thay đổi của động lượng
- Thiết kế và thực hiện thí nghiệm đánh giá động lượng và năng lượng của vật trước và sau va chạm
3.1. Trắc nghiệm Bài 19 môn Vật Lý 10 CTST
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo Chương 7 Bài 19 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
3.2. Bài tập SGK Bài 19 môn Vật Lý 10 CTST
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo Chương 7 Bài 19 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Mở đầu trang 120 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 1 trang 120 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 2 trang 120 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập trang 121 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 3 trang 121 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 4 trang 122 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 5 trang 122 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 6 trang 122 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 7 trang 122 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 8 trang 122 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 9 trang 122 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 10 trang 122 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập trang 123 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 11 trang 124 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Câu hỏi thảo luận 12 trang 124 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập trang 124 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Vận dụng trang 124 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập 1 trang 125 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập 2 trang 125 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập trắc nghiệm 19.1 trang 62 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập trắc nghiệm 19.2 trang 63 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập trắc nghiệm 19.3 trang 63 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập trắc nghiệm 19.4 trang 63 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập trắc nghiệm 19.5 trang 63 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập trắc nghiệm 19.6 trang 64 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập trắc nghiệm 19.7 trang 64 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.1 trang 64 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.2 trang 64 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.3 trang 64 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.4 trang 65 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.5 trang 65 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.6 trang 65 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.7 trang 66 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải bài tập tự luận 19.8 trang 67 SBT Vật lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hỏi đáp Bài 19 Vật Lý 10 CTST
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 10 HỌC247
