Bài 30. Thực hành: Xác định động lượng của vật trước và sau va chạm
Thực hành xác định động lượng của vật trước và sau va chạm.
Lý thuyết Thực hành: Xác định động lượng
1 1. Mục đích thí nghiệm
- Kiểm nghiệm định luật bảo toàn động lượng trong va chạm
- Đo động lượng của vật trước và sau va chạm
- So sánh tổng động lượng trước và sau va chạm
2 2. Dụng cụ thí nghiệm
- Thiết bị va chạm (máng đệm không ma sát)
- Hai xe có khối lượng m₁ và m₂
- Cổng quang điện để đo vận tốc
- Thước đo chiều dài
- Đồng hồ đo thời gian
3 3. Cơ sở lý thuyết
Động lượng: p = mv
Bảo toàn động lượng: m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'
Va chạm mềm: m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂)v
Trong thí nghiệm, ta đo vận tốc trước và sau va chạm để kiểm tra định luật.
4 4. Tiến hành thí nghiệm
Bước 1: Đo khối lượng m₁ và m₂ của hai xe
Bước 2: Đo vận tốc v₁ của xe 1 trước va chạm
Bước 3: Đo vận tốc v₂ của xe 2 trước va chạm
Bước 4: Cho hai xe va chạm, đo vận tốc sau va chạm
Bước 5: Tính động lượng trước và sau va chạm, so sánh
Các dạng bài tập
1 Dạng 1: Tính động lượng từ số liệu thí nghiệm
Phương pháp giải:
- p = mv
- Tính cho từng vật trước và sau va chạm
Ví dụ minh họa
Giải:
0,2×2 + 0,3×0 = 0,5×v
0,4 = 0,5v → v = 0,8 m/s
Giải:
Trước: p = 0,2×2 + 0,3×0 = 0,4 kg.m/s
Sau: p = 0,5×0,8 = 0,4 kg.m/s
Kết luận: Động lượng được bảo toàn
2 Dạng 2: Xử lý kết quả thí nghiệm
Phương pháp giải:
- Tính giá trị trung bình
- Tính sai số
- So sánh kết quả
Ví dụ minh họa
Giải:
v̄ = (2,1+2,0+1,9+2,2+1,8)/5 = 10/5 = 2 m/s
Giải:
p = mv = 0,5 × 2 = 1 kg.m/s
3 Dạng 3: Bài toán thực tế
Phương pháp giải:
- Phân tích tình huống
- Áp dụng công thức
Ví dụ minh họa
Giải:
Để đảm bảo hệ gần như cô lập, ngoại lực (ma sát) nhỏ nhất có thể, đảm bảo động lượng được bảo toàn.
Giải:
Nếu có ma sát, động lượng không được bảo toàn vì ma sát là ngoại lực tác dụng lên hệ.
Sẵn sàng thử thách bản thân?
Hoàn thành 14 câu hỏi để củng cố kiến thức và kiểm tra mức độ hiểu bài
Làm bài tập ngay