công thức động lượng

I. ĐỘNG LƯỢNG

1. Xung lượng của lực

- Khi một lực \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên một vật trong vòng thời hạn ∆t thì tích \(\overrightarrow{F}\).∆t được khái niệm là xung lượng của lực \(\overrightarrow{F}\) trong khoảng chừng thời hạn ∆t ấy.

- Đơn vị xung lượng của lực là N.s

Bạn đang xem: công thức động lượng

2. Động lượng

- Động lượng của một vật lượng m đang được hoạt động với véc tơ vận tốc tức thời \(\overrightarrow{v}\) là đại lượng xác lập bởi vì công thức \(\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}\).

- Động lượng là một trong những vec tơ nằm trong phía với véc tơ vận tốc tức thời của vật.

- Đơn vị của động lượng là kilôgam mét bên trên giây (kg.m/s).

- Độ thay đổi thiên động lượng của một vật vô một khoảng chừng thời hạn nào là bại liệt bởi vì xung lượng của lực ứng dụng lên vật trong vòng thời hạn bại liệt, tao có:

∆\(\overrightarrow{p}=\overrightarrow{F}\)∆t.

II. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

1. Hệ cô lập

Một hệ nhiều vật được gọi là xa lánh Khi không tồn tại nước ngoài lực ứng dụng lên hệ hoặc nếu như đem thì những nước ngoài lực ấy thăng bằng.

2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập

Động lượng của một hệ xa lánh là một trong những đại lượng bảo toàn.

3. Va chạm mềm

Theo tấp tểnh luật bảo toàn động lượng. Ta có:

m1 \(\overrightarrow{v_{1}}\)= (m1 + m2)\(\overrightarrow{v}\), vô bại liệt \(\overrightarrow{v_{1}}\) là véc tơ vận tốc tức thời vật m1 tức thì trước va vấp chạm với vật m2 đang được đứng yên ổn, \(\overrightarrow{v}\) là véc tơ vận tốc tức thời m1 và m2 tức thì sau va vấp chạm.

4. Chuyển động bởi vì phản lực

Theo tấp tểnh luật bảo toàn động lượng, tao đem m\(\overrightarrow{v}\) + M\(\overrightarrow{v}\) = \(\overrightarrow{0}\), vô bại liệt \(\overrightarrow{v}\) là véc tơ vận tốc tức thời của lượng khí m phụt rời khỏi đàng sau và \(\overrightarrow{v}\) là véc tơ vận tốc tức thời thương hiệu lửa đem lượng M.

Video tế bào phỏng về va vấp chạm đàn hồi

5. Bài luyện vận dụng

Câu 1.  Xe lượng m = 1 tấn đang được hoạt động với véc tơ vận tốc tức thời 36 (km/h) thì hãm phanh và tạm dừng sau 5s. Tìm lực hãm (giải theo đuổi nhị cơ hội dùng nhị dạng không giống nhau của tấp tểnh luật II Newton).

Phương pháp giải

Vận dụng tấp tểnh luật II Newton

Lời giải chi tiết

Chọn vật khảo sát: xe cộ, lựa chọn chiều dương theo hướng hoạt động của xe cộ.

Cách 1: gí dụng tấp tểnh luật II Niu-ton Khi lượng vật ko đổi: \(a = \frac{F}{m}\) .

=> Gia tốc: a = -2 (m/s2)

Lực hãm: F = quỷ = 1000.( -2)= - 2000

Cách 2: gí dụng tấp tểnh luật II Niu-tơn dạng tổng quát:

+ Độ thay đổi thiên động lượng = - 10000 (kg.m/s)

+ Lực hãm: F = -2000 N

Vậy: Lực hãm có tính rộng lớn bởi vì 2 000 N và ngược phía với phía hoạt động của xe cộ.

Câu 2. Xác tấp tểnh lực ứng dụng của súng ngôi trường lên vai người phun, biết khi phun, vai người phun thụt lùi 2 centimet, còn viên đạn cất cánh tức thời ngoài nòng súng với véc tơ vận tốc tức thời 500 m/s. Khối lượng súng 5 kilogam, lượng đạn đôi mươi g. 

Phương pháp giải

Vận dụng tấp tểnh lí thay đổi thiên động năng và tấp tểnh luật bảo toàn động lượng

Lời giải chi tiết

Chọn hệ khảo sát: Súng và đạn.

- Quá trình thụt lùi của súng bao gồm nhị giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Đạn đang được hoạt động vô nòng súng.

+ Giai đoạn 2: Đạn tiếp tục thoát ra khỏi nòng súng.

- Vì viên đạn cất cánh tức thời ngoài nòng súng nên bỏ lỡ tiến độ 1 (rất ngắn), nhưng mà chỉ xét tiến độ 2, Khi đạn tiếp tục cất cánh thoát ra khỏi nòng súng. Khi đạn tiếp tục thoát ra khỏi nòng súng với véc tơ vận tốc tức thời vo thì súng thụt lùi với véc tơ vận tốc tức thời v tuân theo đuổi tấp tểnh luật bảo toàn động lượng. Gọi m, M theo thứ tự là lượng của đạn và súng. Về khuôn khổ tao có: \(v = \frac{{m{v_0}}}{M} = 2m/s\)

- Xét hoạt động của súng sau thời điểm đạn tiếp tục thoát ra khỏi nòng. Coi rằng súng hoạt động chậm rãi dần dần đều với véc tơ vận tốc tức thời đầu là v, lên đường được quãng lối s = 2 centimet thì tạm dừng bên dưới ứng dụng của lực cản F (coi là lực quỷ sát) của vai người.

- Theo tấp tểnh lí động năng, công của lực cản F có tính rộng lớn bởi vì chừng rời động năng của súng: A = 10 J => \(F = \frac{{10}}{{0,02}} = 500N\)

Vậy: Lực ứng dụng F' của súng lên vai người ngược phía tuy nhiên bởi vì về khuôn khổ với lực : \(\frac{F}{{F'}} = 500N\)

Câu 3. Một thương hiệu lửa lượng 500m kilogam đang được hoạt động với véc tơ vận tốc tức thời 200 m/s thì tách thực hiện nhị phần. Phần bị túa rời lượng 200 kilogam tiếp sau đó hoạt động rời khỏi đàng sau với véc tơ vận tốc tức thời 100 m/s đối với phần còn sót lại. Tìm véc tơ vận tốc tức thời từng phần.

Phương pháp giải

Xem thêm: lãnh cung nương nương truyện

Vận dụng tấp tểnh luật bảo toàn động lượng

Lời giải chi tiết

Chọn hệ khảo sát: “Tên lửa”. Trong quy trình thương hiệu lửa tách trở nên 2 phần thì nội lực rất rộng lớn đối với trọng tải nên hệ là kín theo đuổi phương ngang.

Gọi m là lượng tổng số của thương hiệu lửa; m1 là lượng của phần tách ra; v1 là véc tơ vận tốc tức thời của phần tách rời khỏi so với Trái Đất; vo là véc tơ vận tốc tức thời của phần tách rời khỏi so với phần còn lại; v là véc tơ vận tốc tức thời của thương hiệu lửa tước đoạt Khi tách; v2 là véc tơ vận tốc tức thời của phần còn sót lại sau thời điểm tách. Vì những véc tơ vận tốc tức thời là nằm trong phương nên tao có: v1 = vo + v2

- Theo tấp tểnh luật bảo toàn động lượng, tao có: mv = m1v1 = (m - m1)v2

=> mv = m1(vo + v2) + (m - m1)v2

=> \({v_2} = \frac{{mv - {m_1}{v_0}}}{m}\)

Chọn chiều dương theo hướng hoạt động của thương hiệu lửa trước lúc tách thì: v = 200 (m/s); vo = 240 m/s

- Từ (2) suy ra: v2 = 240 m/s

- Từ (1) suy ra: v1 = -100 + 240 = 140 m/s

* Nhận xét:

+ Vì v1 > 0 và v1 < v nên sau thời điểm tách, phần tách rời khỏi vẫn cất cánh về phía đằng trước tuy nhiên với véc tơ vận tốc tức thời nhỏ rộng lớn.

+ Vì v2 > 0 và v2 > v nên sau thời điểm tách, phần còn sót lại vẫn cất cánh về phía đằng trước tuy nhiên với véc tơ vận tốc tức thời to hơn, tức là được bức tốc.

Câu 4.  Một người lượng m1 = 50 kg đang đứng bên trên một cái thuyền lượng m2 = 200 kilogam ở yên ổn bên trên mặt mày nước tĩnh lặng. Sau bại liệt, người ấy lên đường kể từ mũi cho tới lái thuyền với véc tơ vận tốc tức thời v1 = 0,5 m/s  so với thuyền. lõi thuyền lâu năm 3 m, bỏ lỡ lực cản của nước.

a) Tính véc tơ vận tốc tức thời của thuyền so với làn nước.

b) Trong Khi người hoạt động, thuyền lên đường được một quãng lối bao nhiêu?

c) Khi người đứng lại, thuyền còn hoạt động không? 

Phương pháp giải

a) Vận dụng công thức nằm trong vận tốc

b) Vận dụng công thức tính quãng đường

c) Vận dụng công thức tính động lượng

Lời giải chi tiết

Chọn hệ khảo sát: thuyền + người. Bỏ qua quýt lực cản của nước nên nước ngoài lực thăng bằng và hệ tham khảo là hệ kín.

a) Vận tốc của thuyền so với làn nước.

Gọi:

+ v1 là véc tơ vận tốc tức thời của những người so với thuyền.

+ v2 là véc tơ vận tốc tức thời của thuyền so với mặt mày nước. 

+ v3 là véc tơ vận tốc tức thời của những người so với mặt mày nước.

- Theo công thức nằm trong véc tơ vận tốc tức thời tao có: v3 = v1 + v2

Chọn chiều dương theo hướng hoạt động của người: v1 > 0

- gí dụng tấp tểnh luật bảo toàn động lượng mang đến hệ (xét vô hệ quy chiếu gắn kèm với mặt mày nước): m1v3 + m2v2 = 0 => v2 = -0,1 m/s < 0

Vậy: Thuyền hoạt động trái hướng với những người với véc tơ vận tốc tức thời có tính rộng lớn là 0,1 m/s.

b)

- Thời gian ngoan hoạt động của những người bên trên thuyền: t = \(\frac{{{s_1}}}{{{v_1}}}\) = 6s

- Quãng lối thuyền lên đường được: s2 = v2t = 0,6 m

c) Chuyển động của thuyền Khi người tạm dừng Khi người tạm dừng thì v1 = 0.

Xem thêm: cách tính vận tốc

Từ biểu thức v2 = \(\frac{{ - {m_1}{v_1}}}{{{m_1} + {m_2}}}\) => v2 = 0, tức là thuyền cũng ngừng lại

Sơ đồ dùng suy nghĩ về "Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng"