Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Giải Vật lí 10 Bài 19: Các loại va chạm sách Chân trời sáng tạo giúp các em học sinh lớp 10 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi bài học Bài 19 của chương 7: Động lượng.

Giải bài tập Vật lý 10 Bài 19 giúp các em hiểu được kiến thức tính chất của các loại va chạm từ đó biết cách trả lời toàn bộ các câu hỏi của Bài 19 Chương 7 trong sách giáo khoa Vật lí 10 trang 120 sách Chân trời sáng tạo. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng đón đọc.

Vật lí 10 Bài 19: Các loại va chạm

Trả lời câu hỏi nội dung Lý 10 Bài 19
Giải bài tập Vật lí 10 Bài 19
- Bài tập 1
- Bài tập 2

Trả lời câu hỏi nội dung Lý 10 Bài 19

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

Câu hỏi 1 trang 120

Chứng minh công thức (19.1).

Lời giải:

Khi vật chịu tác dụng bởi một lực không đổi $\vec{F}$ thì gia tốc của vật là $\vec{a}$ . Theo định luật II Newton ta có: $\vec{F}$ = m. $\vec{a}$

Độ biến thiên động lượng của vật là: $\triangle \vec{p}$ = m . $\triangle \vec{v}$ ⇒ m = $\frac{\triangle \vec{p} }{\triangle \vec{v} }$

Thay vào biểu thức định luật II, ta có:

$\vec{F}$ = m. $\vec{a}$ = $\frac{\triangle \vec{p} }{\triangle \vec{v} } . \vec{a}$ = $\triangle \vec{P} \frac{\vec{a} }{\triangle \vec{v} }$ = $\frac{\triangle \vec{p} }{\triangle \vec{v} }$

Câu hỏi 2 trang 120

Đưa ra phương án kéo một tờ giấy ra khỏi cốc nước (Hình 19.2) sao cho cốc nước không đổ. Giải thích và làm thí nghiệm kiểm chứng.

Lời giải:

Để cốc nước không bị đổ thì vận tốc của tờ giấy phải đủ lớn và di chuyển ra khỏi cốc nước càng nhanh, ít tác động đến cốc nước. Vì vậy cần phải tác động lên tờ giấy một lực thật mạnh

⇒ Phương án: Giật tờ giấy thật nhanh và dứt khoát, tay kéo tờ giấy xuống phía dưới và giật mạnh.

Giải bài tập Vật lí 10 Bài 19

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 7 m/s. Biết tốc độ của 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.

Lời giải:

Gọi khối lượng, vận tốc trước và sau va chạm của chim đại bàng lần lượt là m1, v1, v1'

Khối lượng, vận tốc trước và sau va chạm của chim bồ câu lần lượt là m2, v2, v2'

Do va chạm của chim đại bàng và chim bồ câu là va chạm mềm nên ta có: v1' = v2' = v'.

Ta có: m1 = 1,8 kg; m2 = 0,65 kg; v1 = 18 m/s; v2 = 7 m/s

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của chim đại bàng.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

∑ptr = ∑ps ⇔ m1 . $\vec{v1}$ + m2 . v $\vec{v2}$ = (m1 + m2). $\vec{v'}$

Chiếu lên chiều dương, ta có:

m1.v1 + m2.v2 = m1 + m2.v'

⇒v' = $\frac{m1.v1 + m2.v2}{m1 + m2} = \frac{1,8.18 + 0,65+.7}{1,8 + 0,65}$ = 1,8.18+0,65.71,8+0,65 ≈ 15,08 m/s

Vậy tốc độ của chúng ngay sau khi chim đại bằng bắt được bồ câu là 15,08 m/s.

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 trung bình của tay tác dụng lên tấm gỗ. Lấy khối lượng của bàn tay và một phần cánh tay là 1 kg, tốc độ của cánh tay ngay trước khi va chạm vào tấm gỗ là 10 m/s, thời gian tương tác là 2.10-3 s.

Lời giải:

Động lượng của cánh tay chạm vào khối gỗ là: p = m.v = 1.10 = 10 kg.m/s

Lực trung bình của tay tác dụng lên tấm gỗ là: F = $\frac{\triangle p}{\triangle t} = \frac{10}{2.10^{-3} }$ =5000 N.