Lý thuyết động lượng – Định luật bảo toàn động lượng chi tiết nhất

Quang Thái Tháng Một 21, 2022

Xin chào các bạn, bài viết hôm nay sẽ giới thiệu tới các bạn toàn bộ lý thuyết và định luận bảo toàn động lượng. Sau khi xem xong bài viết các bạn có thể nắm vững được những kiến thức của động lượng và cũng là tiền đề để giải quyết các bài tập sắp tới. Vì vậy hãy theo dõi hết bài viết cùng HocThatGioi nhé.

1. Động lượng

Dưới đây là khái niệm xung của lực và động lượng.

1.1 Xung lượng của lực

Khi một lực $\overrightarrow{F}$ không đổi tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian $\Delta t$ thì tích $\overrightarrow{F}.\Delta t$ được định nghĩa là xung lượng của lực $\overrightarrow{F}$ trong khoảng thời gian $\Delta t$ ấy.

1.2 Động lượng

Tác dụng xung của lực: Áp dụng định luật $II$ Newton ta có:

Tác dụng xung của lực

m\overrightarrow{a} = \overrightarrow{F}

hay

\frac{\overrightarrow{v_{2}} – \overrightarrow{v_{1}}}{\Delta t} = \overrightarrow{F}

\Rightarrow m\overrightarrow{v_{2}} – m\overrightarrow{v_{1}} = \overrightarrow{F}\Delta t

Động lượng:

Động lượng $p$ của một vật là một vectơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi công thức :

Động lượng

p = m.v

Trong đó:

p:

Động lượng của một vật

m (kg):

Khối lượng của vật

v (m/s):

Vận tốc của vật

Đơn vị động lược là $kg.m/s$ hoặc $N.s$

Mối liên hệ giữa động lượng và xung lượng:

Ta có $\overrightarrow{p_{2}} - \overrightarrow{p_{1}} = \overrightarrow{F}.\Delta t$ hay $\Delta\overrightarrow{p} = \overrightarrow{F}.\Delta t$

Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian $\Delta t$ bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó

Ý nghĩa: Khi lực đủ mạnh tác dụng lên vật trong một khoảng thời gian hữu hạn sẽ làm động lượng của vật biến thiên.

2. Định luật bảo toàn động lượng

Chúng ta sẽ xét định luật bảo toàn khối lượng cho từng trường hợp nhé.

2.1 Hệ cô lập

Lý thuyết động lượng - Định luật bảo toàn động lượng chi tiết nhất 3 — 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.

Trong hệ cô lập chỉ có nội lực tương tác giữa các vật trong hệ trực đối nhau từng đôi một.

2.2 Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập

Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng được bảo toàn: $\overrightarrow{p_{1}} + \overrightarrow{p_{2}} + ... + \overrightarrow{p_{n}} =$ không đổi

Biểu thức của định luật ứng với hệ cô lập gồm hai vật $m_{1}$ và $m_{2}$ : $\overrightarrow{p_{1}} + \overrightarrow{p_{2}} = const$ hay $m_{1}\overrightarrow{v_{1}} + m_{2}\overrightarrow{v_{2}} = m_{1}\overrightarrow{v_{1}'} + m_{2}\overrightarrow{v_{2}'} =$

Trong đó $m_{1}\overrightarrow{v_{1}}$ và $m_{2}\overrightarrow{v_{2}}$ là động lượng của vật $1$ và vật $2$ trước tương tác

2.3 Va chạm mềm

Xét một vật khối lượng $m_{1}$ chuyển động trên mặt phẳng ngang với vận tốc $\overrightarrow{v_{1}}$ đến va chạm vào một vật có khối lượng $m_{2}$ đang đứng yên. Sau va chạm hai vật nhập làm một và cùng chuyển động với vận tốc $\overrightarrow{v}$ .

Lý thuyết động lượng - Định luật bảo toàn động lượng chi tiết nhất 4 — Va chạm mềm

Theo đinh luật bảo toàn khối lượng ta có: $m_{1}\overrightarrow{v_{2}} = (m_{1} + m_{2})\overrightarrow{v} \Rightarrow \overrightarrow{v} = \frac{m_{1}\overrightarrow{m_{1}}}{m_{1} + m_{2}}$

Va chạn của hai vật như vậy gọi là va chạm mềm

2.4 Chuyển động bằng phản lực

Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng thì phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như trên được gọi là chuyển động bằng phản lực.

Như vậy, bài viết về Lý thuyết động lượng – Định luật bảo toàn động lượng chi tiết nhất của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hy vọng sẽ giúp các bạn tiếp thu được kiến thức bổ ích. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển nhé. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt