Tại sao có thể coi chuyển động của phân tử khí trước và sau khi va chạm với thành bình là chuyển động thẳng đều?
Một phân tử khí có khối lượng m = 6,54 × 10-26 kg chuyển động với vận tốc v = 244 m / s tới va chạm đàn hồi vào thành bình với góc nghiêng 45 so với pháp tuyến của thành bình . Tính xung lượng của lực va chạm của phân tử khí lên thành bình .
Ta có: \(\overrightarrow{F}\cdot\Delta t=\Delta\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_{sau}}-\overrightarrow{p_{trc}}\)
\(\Rightarrow F\cdot\Delta t=6,54\cdot10^{-26}\cdot\left(-244-244\right)=-3,19152\cdot10^{-23}N\cdot s\)
Xét các tính chất sau đây của các phân tử:
(I) chuyển động không ngừng.
(II) tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy.
(III) khi chuyển động va chạm với nhau.
Các phân tử khí có tính chất nào?
A. (I) và (II)
B. (II) và (III)
C. (III) và (I)
D. (I), (II) và (III)
Đáp án: D
Các phân tử khí có cả 3 tính chất :
(I) chuyển động không ngừng.
(II) tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy.
(III) khi chuyển động va chạm với nhau.
Xét các tính chất sau đây của các phân tử:
(I) chuyển động không ngừng.
(II) tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy.
(III) khi chuyển động va chạm với nhau.
Các phân tử khí lí tưởng có tính chất nào?
A. (I) và (II)
B. (II) và (III)
C. (III) và (I)
D. (I), (II) và (III)
Đáp án: C
Khí lí tưởng: là chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm.
Các phân tử khí lý tưởng không tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy.
=> Các phân tử khí lí tưởng không có tính chất số (II)
Một quả cầu A khối lượng 2 kg chuyển động trên máng thẳng ngang không ma sát với vận tốc 3 m/s và tới va chạm vào quả cầu B khối lượng 3 kg đang chuyển động với vận tốc 1 m/s cùng'chiều với quả cầu A trên cùng một máng ngang. Xác định độ lớn của vận tốc và chiều chuyển động của hai quả cầu sau khi va chạm. Cho biết sự va chạm giữa hai quả cầu A và B có tính chất hoàn toàn đàn hồi, tức là sau khi va chạm thì các quả cầu này chuyển động tách rời khỏi nhau, đồng thời tổng động năng của chúng trước và sau va chạm được bảo toàn (không thay đổi).
Chọn chiều chuyển động ban đầu của quả cầu A là chiều dương. Hệ vật gồm hai quả cầu A và B. Gọi v 1 , v 2 và v ' 1 , v ' 2 là vận tốc của hai quả cầu trước và sau khi va chạm.
Vì hệ vật chuyển động không ma sát và ngoại lực tác dụng lên hệ vật (gồm trọng lực và phản lực của máng ngang) đều cân bằng nhau theo phương thẳng đứng, nên tổng động lượng của hệ vật theo phương ngang được bảo toàn (viết theo trị đại số):
m 1 v ' 1 + m 2 v ' 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2
2. v ' 1 + 3. v ' 2 = 2.3 +3.1 = 9
Hay v ' 1 + 1,5. v ' 2 = 4,5 ⇒ v ' 2 = 3 - 2 v ' 1 /3 (1)
Đồng thời, tổng động năng của hệ vật cũng bảo toàn, nên ta có:
m1 v ' 1 2 /2 + m2 v ' 2 2 /2 = m1 v 1 2 /2 + m2 v 2 2 /2
2 v ' 1 2 /2 + 3 v ' 2 2 /2 = 2. 3 2 /2 + 3. 1 2 /2
Hay v ' 1 2 + 1,5 v ' 2 2 = 10,5 ⇒ v ' 2 2 = 7 - 2 v ' 1 2 /3 (2)
Giải hệ phương trình (1), (2), ta tìm được: v ' 1 = 0,6 m/s; v ' 2 = 2,6 m/s
(Chú ý: Loại bỏ cặp nghiệm v ' 1 = 3 m/s, v ' 2 = 1 m/s, vì không thỏa mãn điều kiện v ' 2 > v 2 = 1 m/s)
Cho hai viên bi chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một đường thẳng quỹ đạo và va chạm vào nhau. Viên bi một có khối lượng 4kg đang chuyển động với vận tốc 4 m/s và viên bi hai có khối lượng 8 kg đang chuyển động với vận tốc . Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc.
a. Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên. Tính vận tốc viên bi hai trước va chạm?
b. Giả sử sau va chạm, bi 2 đứng yên còn bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc v1’ = 3 m/s. Tính vận tốc viên bi 2 trước va chạm?
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên bi một trước lúc va chạm
Theo định luật bảo toàn động lượng
m 1 . v → 1 + m 2 . v → 2 = m 1 . v → 1 ' + m 2 . v → 2 '
a. Sau va chạm hai viên bi đứng yên nên
v 1 ' = v 2 ' = 0 ( m / s )
Chiếu lên chiều dương ta có
m 1 . v 1 − m 2 . v 2 = 0 ⇒ v 2 = m 1 . v 1 m 2 = 4.4 8 = 2 ( m / s )
b. Sau va chạm viên bi hai đứng yên viên bi một chuyển động ngược chiều với vận tốc 3 m/s ta có:
Chiếu lên chiều dương
m 1 . v 1 − m 2 . v 2 = − m 1 . v 1 / + 0 ⇒ v 2 = m 1 . v 1 + m 1 . v 1 / m 2 ⇒ v 2 = 4.4 + 4.3 8 = 3 , 5 ( m / s )
Khí nào sau đây không phải là khí lí tưởng ?
A. Khí mà các phân tử được coi là chất điểm.
B. Khí mà các phân tử chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ càng cao.
C. Khí không tuân theo đúng định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt.
D. Khí mà lực tương tác giữa các phân tử khi không va chạm là không đáng kể.
Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng ngang với chu kỳ T = 2π (s). Khi con lắc đến vị trí biên dương thì một vật có khối lượng m chuyển động cùng phương ngược chiều đến va chạm đàn hồi xuyên tâm với con lắc. Tốc độ chuyển động của m trước va chạm là 5cm/s và sau va chạm vật m bật ngược trở lại với vận tốc là 3cm/s. Gia tốc của vật nặng của con lắc ngay trước va chạm là –2 cm/s2. Sau va chạm con lắc đi được quãng đường bao nhiêu thi đổi chiều chuyển động ?
A. 2 cm
B. 2 3 cm
C.2 5 cm
D. 2 2 cm
Giải thích: Đáp án D
Phương pháp :
- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn động năng
- Sử dung̣ hê ̣thức đôc̣ lâp̣ với thời gian của li đô ̣vàvâṇ tốc
Biên độ dao động ban đầu:
Cách giải:
Hai vật va chạm đàn hồi xuyên tâm nên áp dụng ĐL bảo toàn động lượng và động năng ta được:
Giải hệ ta được v = 2cm/s
Áp dụng hệ thức độ lập:
Vậy quãng đường đi được sau va chạm đến khi đổi chiều chuyển động là
Hai viên bi có khối lượng m 1 = 4 k g và m 2 = 6 k g lần lượt chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một quỹ đạo thẳng và va chạm vào nhau. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Vận tốc của bi 1 là 3,2m/s.
a/ Sau va chạm, cả hai viên bi đều đứng yên. Xác định vận tốc viên bi 2 trước va chạm.
b/ Giả sử sau va chạm, bi 2 đứng yên còn bi 1 chuyển động ngược lại với vận tốc 3m/s. Tính vận tốc viên bi 2 trước va chạm.
Sử dụng định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho va chạm giữa hai vật, ta thu được kết quả sau:
a/ v 2 = m 1 v 1 m 2 = 4.3 , 2 6 = 2 , 13 m / s
b/ v = m 1 ( v 1 + v 1 / ) m 2 = 4 ( 3 , 2 + 3 ) 6 = 4 , 13 m / s
Một vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc 3m/s đến va chạm với một vật có khối lượng 2m đang đứng yên. Coi va chạm giữa 2 vật là va chạm mềm. Sau va chạm, 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc bằng
A. 2m/s
B. 4m/s
C. 3m/s
D. 1m/s
Đáp án D
Gọi V là vận tốc của hai vật dính vào nhau sau khi va chạm mềm. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng
Xét các tính chất sau đây của các phân tử:
(I) chuyển động không ngừng.
(II) tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy.
(III) khi chuyển động va chạm với nhau.
Các phân tử chất rắn, chất lỏng có cùng tính chất nào?
A. (I) và (II)
B. (II) và (III)
C. (III) và (I)
D. (I), (II) và (III)
Đáp án: A
Ta có: Chỉ có các phân tử khí khi chuyển động mới va chạm lẫn nhau