Giải bài 19 Các loại va chạm - Sách chân trời sáng tạo vật lí 10. Phần dưới sẽ hướng dẫn giải bài tập và trả lời các câu hỏi trong bài học. Cách làm chi tiết, dễ hiểu. Hi vọng các em học sinh nắm tốt kiến thức bài học..
Mở đầu: Làm thế nào để xác định được lực tương tác giưa hai vật khi va chạm nếu biết được động lượng của các vật trước và sau tương tác. Trong quá trình va chạm ( Hình 19.1), động năng của hệ có được bảo toàn hay không? Ngoài ra, những kiến thức về động lượng có thể được vận dụng trong thực tiễn như thế nào ?
Trả lời: Trong quá trình va chạm động lượng không được bảo toàn, do 1 phần năng lượng được chuyển hóa thành nhiệt năng, năng lượng âm thanh,...vv
1. Mối liên hệ giữa lực tổng hợp tác dụng lên vật và tốc độ thay đổi của động lượng
Câu hỏi 1: Chứng minh công thức (19.1)
Trả lời :
Ta có = m.a
=
=> = m.
=> = m.
Câu hỏi 2: Đưa ra phương án kép một tờ giấy ra khỏi cốc nước sao cho cốc nước không bị đổ. Giải thích và làm thí nghiệm kiểm chứng.
Trả lời: Kéo tờ giấy với vận tốc thật nhanh theo phương vuông góc với cốc nước
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Luyện tập 1: Một trong những giải pháp khi cứu hộ người dân trong những vụ tai nạn hỏa hoạn ở nhà cao tầng là sử dụng đệm hơi. Đệm hơi được đặt ở vị trí thích hợp để người bị nạn có thể nhảy xuống an toàn ( Hình 19.3). Thảo luận để trình bày vai trò của đệm hơi.
Câu hỏi 3: Quan sát hình 19.4 mô tả hai trường hợp va chạm và nhân xét những tính chất của va chạm:
a, Va chạm giữa hai viên bi da.
b, Va chạm giữa hai viên đạn và khối gỗ ( viên đạn bị mắc lại trong khối gỗ sau kho va chạm).
Câu hỏi 4: Lập luận để chứng tỏ tổng động lượng của hệ hai vật va chạm với nhau được bảo toàn.
Câu hỏi 5: Đề xuất phương án xác định tốc độ của hai xe ngay trước và sau va chạm, em cần lưu ý gì đến dấu của vận tốc?
Câu hỏi 6: Khi xác định tốc độ của hai xe trước và sau va chạm, em cần lưu ý gì đến dấu của vận tốc ?
Câu hỏi 7: Dựa vào bảng số liệu ghi nhận được, tính toán động lượng của hai xe trước và sau va chạm.
Câu hỏi 8: Đánh giá sự thay đổi động lượng của từng xe và cả hệ trước và sau va chạm.
Câu hỏi 9: Dựa vào kết quả đo từ hai thí nghiệm trên, tiến hành tính toán và lập bảng số liệu về động năng của hai xe trước và sau va chạm( như gọi ý ở Bảng 19.2) cho cả hai loại va chạm.
Câu hỏi 10: Đánh giá sự thay đổi năng lượng ( thông qua động năng) của hệ trong hai loại va chạm đang xét.
Luyện tập 2: Hãy kéo quả nặng đầu tiên của hệ con lắc Newton ( Hình 19,5) lệch một góc nhỏ và thả ra. Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượng.
Câu hỏi 11: Ngoài việc bảo vệ cho đối phương, việc mang găng tay có bảo vệ gì cho bản thân võ sĩ hay không ?
Câu hỏi 12: Phân tích ứng dụng kiến thức động lượng trong việc thiết kế đai an toàn và túi khí trong ô tô.
Luyện tập 3: Quan sát Hình 19.10, dựa vào kiến thức động lượng để:
a, Giải thích tại sao mọt chú chim nhỏ lại có thể gây ra sự cố lớn cho máy bay như vết lõm ở Hình 19,10a trong sự cố ngày 30/9/2015 gần sân bay Nội Bài, Hà Nội.
b, Phân tích định tính cơ chế chuyển động của tên lửa ( Hình 19.10b)
c, Giải thích tại sao bãi cát giúp làm giảm chấn thương cho vận động viên khi tiếp đất ( Hình 19.10 c)
Bài tập 1: Trong không trung, một con chim đại bàng nặng 1,8 kg bay đến bắt một con chim bồ câu nặng 0,65 kg đang bay cùng chiều với tốc độ 7m/s. Biết tốc độ của con chim đại bàng ngay trước khi bắt được bồ câu là 18 m/s ( Hình 19P.1). Hãy tính tốc độ của chúng ngay sau khi chim đại bàng bắt được bồ câu.
Bài tập 2: Một võ sĩ Karate có thể dùng tay để chặt gãy một tấm gỗ như Hình 19P.2. Hãy xác định lực trùng bình của tay tác dụng lên tấm gỗ. Lấy khối lượng của bàn tay và một phần cánh tay là 1kg, tốc độ của cánh tay trước khi chạm vào tấm gỗ là 19 m/s, thời gian tương tác là 2.10-3.