Bài 23. Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

I. Động lượng

Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc \(\vec{v}\) là đại lượng được xác định bởi công thức: 

                                                 \(\vec{p}=m\vec{v}\) (\(\vec{p}\) cùng hướng với \(\vec{v}\))

Về độ lớn :                             \(p = mv \)        

Trong đó: \(p\) là động lượng (kgm/s),m là khối lượng(kg),v là vận tốc(m/s)

II. Định luật bảo toàn động lượng

1. Hệ cô lập (Hệ kín)

Hệ nhiều vật được coi là cô lập nếu:  Không chịu tác dụng của ngoại lực. Nếu có thì các ngoại lực phải cân bằng nhau. Chỉ có các nội lực tương tác giữa các vật trong hệ. Các nội lực này trực đối nhau từng đôi một.

Trong một hệ cô lập động lượng là đại lượng không đổi.

2. Định luật bảo toàn động lượng

Nếu hệ có 2 vật: \({{\vec{p}}_{1}}+{{\vec{p}}_{2}}=\vec{p}_{1}^{,}+\vec{p}_{2}^{,}\)

hay      \({{m}_{1}}\overrightarrow{{{v}_{1}}}+{{m}_{2}}\overrightarrow{{{v}_{2}}}={{m}_{1}}\overrightarrow{v{{'}_{1}}}+{{m}_{2}}\overrightarrow{v{{'}_{2}}}\)

Trong đó : \(m_1,m_2\) là khối lượng của các vật(kg)

                  \(v_1,v_2\) là vật tốc của các vật trước va chạm(m/s)

                  \(v_{1}^{,},v_{2}^{,}\) là vật tốc của các vật sau va chạm(m/s).

3. Định lí biến thiên động lượng

Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng  lên vật trong khoảng thời gian đó.

Ta có :        \(\Delta \vec{P}=\vec{F}\Delta t\Leftrightarrow {{\vec{P}}_{2}}-{{\vec{P}}_{1}}=\vec{F}\Delta t\) hoặc \(m{{\vec{v}}_{2}}-m{{\vec{v}}_{1}}=\vec{F}\Delta t\)

Trong đó : m là khối lượng (kg)

                            \(v_1,v_2\) là vận tốc của vật(m/s)

                            \(F\) Tổng ngoại lực tác tác dụng vào vật (N)

                            \(\Delta t\) là thời gian tác dụng lực (s)

4. Va chạm mềm

Sau  va chạm hai vật nhập lại thành một chuyển động với vận tốc.
\(\Rightarrow \vec{v}=\frac{{{m}_{1}}{{{\vec{v}}}_{1}}}{{{m}_{1}}+{{m}_{2}}}\)

5. Chuyển động bằng phản lực

- Chuyển động bằng phản lực là chuyển động của một vật tự  tạo ra phản lực bằng cách phóng về hướng ngược lại một phần của chính nó.

- Nếu ban đầu vật đứng yên:   \(\overrightarrow{0}\,=\,M.\overrightarrow{V}\,+\,m.\overrightarrow{u}\) \(\Rightarrow \overrightarrow{V}\,=\,-\frac{m}{M}.\overrightarrow{u}\)