Đang tải... (xem toàn văn)
Bài thảo luận, vật lý đại cương, va chạm xuyên tâm, trường đại học, công nghệ GTVT
Va VA CHẠM m hạ c Va m hạ c Va c hạ m VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG BÀI THẢO LUẬN VA CHẠM XUYÊN TÂM VA CHẠM LÀ GÌ? VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN BÀI TẬP ÁP DỤNG Va chạm học tượng hai vật gặp chuyển động tương đối tương tác qua tiếp xúc trực tiếp Thời gian tương tác ngắn Hệ hai vật coi hệ kín thời gian ? Hệ vật Khi hai vật va chạm hệcho biết: thời gian kín va chạm, có => Tổng động lượng củathời trước sau va tác thể vận dụng - Khoảng vật gian tương chạm hai vật? định luật bảo toàn - So sánh nội lực ngoại lực thông thường? tốn va chạm? - Hệ có phải hệ kín hay khơng? Các tâm cầu trước sau va chạm chuyển động đường thẳng (va chạm đàn hồi trực diện gọi va chạm xuyên tâm ) Giả sử m1 m2 khối lượng cầu v1 v2 vận tốc chúng trước va chạm v’1 v’2 vận tốc sau va chạm Với v1, v2, v’1, v’2 giá trị đại số vận tốc Xác định vận tốc v’1 v’2 (theo m1; m2; v1; v2 ) sau va chạm * Áp dụng định luật bảo toàn động lượng * Do động năng.được bảo toàn , m1v12 m2 v2 m1v1, m2 v22 + = + 2 2 , m1v1 + m2 v2 = m1v1, + m2 v2 ⇒ m1 (v1 − v ) = m2 (v2 − v ) , , (1) ⇒ m1 (v − v ) = m2 (v − v ) ≠v Khi v1 ,2 2 (2) ’ v1 + v = v2 + v , Vậy hệ phương trình: ⇒ { v +v = v +v , m1 (v1 − v1, ) = m2 (v2 − v2 ) , , , Giải hệ ta thu , , v1 v2 ,2 Vận tốc cầu sau va chạm là: ( m1 − m ) v1 + 2m v ′ v1 = (m1 + m ) (m − m1 ) v + 2m1v1 v′ = ( m + m1 ) (Với v1, v2, v’1, v’2 giá trị đại số vận tốc) Vận tốc cầu sau va chạm là: (m − m1 ) v + 2m1v1 (m1 − m ) v1 + 2m v ′2 = v ′ v1 = (m + m1 ) (m1 + m ) Xét trường hợp riêng: Th1: m1 = m2 Th2: m1 >> m2 v1 = Nhận xét vận tốc cầu sau Gần ta có m2 v1 + 2m v ≈0 ′ va chạm? v1 = = v2 m1 2m ′ v1 = 0 v + 2m1v1 v′2 = = v1 2m1 Có trao đổi vận tốc cầu sau va chạm v′2 = − v Quả cầu dội ngược lại; cầu đứng yên Va chạm đàn hồi trực diện cầu khối lượng 1v vr ,1 ,r 2v v2 x O v’1= v2; v’2=v1 Va chạm xuyên tâm: m1 >> m2 v1 = m2 m1 v’1= 0; v’2= - v2 m2 ≈ 0; v1 = m1 2m2 v2 0+ (m1 − m2 )v1 + 2m2 v2 m1 ' v1 = = =0 m1 + m2 m1 + m2 m1 (m2 − m1 )v2 +0 (m2 − m1 )v2 + 2m1v1 m1 ' v2 = = = −v2 m1 + m2 m1 + m2 m1 VA CHẠM XUYÊN TÂM VA CHẠM LÀ GÌ? VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN (m1 − m ) v1 + 2m v ′ v1 = (m1 + m ) (m − m1 ) v + 2m1v1 v′2 = (m + m1 ) Với v1, v2, v’1, v’2 giá trị đại số vận tốc Bài 1: Một cầu khối lượng 2,0kg chuyển động với vận tốc 3,0m/s tới va chạm đàn hồi, xuyên tâm vào cầu thứ hai khối lượng 3,0kg chuyển động với vận tốc 1,0m/s ngược chiều với cầu thứ Hãy xác định vận tốc hai cầu sau va chạm Giải Chọn chiều dương chiều v1 Bài 1: Ta có: v1=3m/s; v2=-1m/s Quả cầu : m1=2kg; v1=3m/s Quả cầu : m2=3kg; v2=1m/s, ngược chiều Tìm v’1; v’2 (2 − 3)3 + 2.3.( −1) ′ v1 = = −1,8m / s (2 + 3) (3 − 2)(−1) + 2.2.3 ′ v2 = = 2, 2m / s (2 + 3) (m1 − m ) v1 + 2m v ′ v1 = Kết quả: Sau va chạm, (m1 + m ) cầu bị bật ngược trở lại so (m − m1 ) v + 2m1v1 với chiều ban đầu v′2 = (m + m1 ) Bài 2: Bắn hịn bi thủy tinh có khối lượng m với vận tốc v1 vào hịn bi thép đứng n có khối lượng 3m Tính vận tốc hai hịn bi sau va chạm, biết va chạm trực diện đàn hồi Giải Chọn chiều dương chiều v1 Ta có: Bài 2: Bi thủy tinh: m; v1 Bi thép: 3m, v2= Tìm v’1; v’2 (m1 − m ) v1 + 2m v ′ v1 = (m1 + m ) (m − m1 ) v + 2m1v1 v′2 = (m + m1 ) (m − 3m )v1 v1 ′ v1 = =− (m + 3m) 2mv1 v1 ′ v2 = = (m + 3m) Kết quả: Sau va chạm, bi thủy tinh bị bật ngược trở lại Bi thép bị đẩy đi, hai vận tốc có giá trị tuyệt đối v1 ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG – 64DCDT02 .. .Va VA CHẠM m hạ c Va m hạ c Va c hạ m VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG BÀI THẢO LUẬN VA CHẠM XUYÊN TÂM VA CHẠM LÀ GÌ? VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN BÀI TẬP ÁP DỤNG Va chạm học tượng hai vật gặp chuyển... hai vật coi hệ kín thời gian ? Hệ vật Khi hai vật va chạm hệcho biết: thời gian kín va chạm, có => Tổng động lượng củathời trước sau va tác thể vận dụng - Khoảng vật gian tương chạm hai vật? ... ngoại lực thông thường? tốn va chạm? - Hệ có phải hệ kín hay khơng? Các tâm cầu trước sau va chạm chuyển động đường thẳng (va chạm đàn hồi trực diện gọi va chạm xuyên tâm ) Giả sử m1 m2 khối lượng