Giải Vật lí 10 trang 114 Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng

Giải Vật lí 10  trang 114 Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng sách Kết nối tri thức có đáp án chi tiết cho từng bài tập trong sách giáo khoa vật lí 10 KNTT. Mời các em học sinh cùng quý phụ huynh tham khảo

Vật lí 10 trang 113 bài 29

Câu hỏi trang 113 SGK vật lí 10

Hãy cho ví dụ về hệ kín.

Lời giải

Ví dụ về hệ kín: hệ gồm hai viên bi lăn trên mặt phẳng nằm ngang đến va chạm với nhau, ma sát vô cùng nhỏ, trọng lực cân bằng với phản lực của mặt phẳng nằm ngang.

Vật lí 10 trang 114 bài 29

Câu hỏi trang 114 SGK vật lí 10

Một hệ gồm hai vật có khối lượng lần lượt là m1 và m2, chuyển động với vận tốc có độ lớn lần lượt là v1 và v2 hướng vào nhau. Bỏ qua mọi ma sát và lực cản của không khí. Viết biểu thức của định luật bảo toàn động lượng cho hệ này.

Lời giải

Biểu thức định luật bảo toàn động lượng của hệ này là:

\(\vec{P} = \vec{P_{1} } + \vec{P_{2} } = m_{1} . \vec{v_{1} } + m_{2} . \vec{v_{2} }\) (không đổi)

Câu hỏi 1 trang 114 SGK vật lí 10

Hãy tính động lượng và động năng của hệ trước và sau va chạm đàn hồi. (Hình 29.1)

Lời giải

– Động lượng của hệ trước va chạm: \({p_{tr}} = m.{v_A} = m.v\)

– Động lượng của hệ sau va chạm: \({p_s} = m.v_B’ = m.v\)

– Động năng của hệ trước va chạm: \({W_{tr}} = \frac{1}{2}.m.v_A^2 = \frac{1}{2}.m.{v^2}\)

– Động năng của hệ sau va chạm: \({W_s} = \frac{1}{2}.m.v_B^{‘2} = \frac{1}{2}.m.{v^2}\)

Câu hỏi 2 trang 114 SGK vật lí 10

Từ kết quả tính được rút ra nhận xét gì?

Lời giải

Nhận xét: Nếu vật A chuyển động va chạm đàn hồi với vật B đang đứng yên thì sau va chạm động năng và động lượng của vật A sẽ truyền hết cho vật B.

Vật lí 10 trang 115 bài 29

Câu hỏi 1 trang 115 SGK vật lí 10

Hãy tính động lượng và động năng của hệ trong Hình 29.2 trước và sau va chạm.

Lời giải

– Trước va chạm:

+ Động lượng của hệ: p = m_A.v_A + m_B.v_B = m_A.v

+ Động năng của hệ: W_đ = \(\frac{1}{2} m_{A} .v_{A}^{2} + \frac{1}{2} m_{B} .v_{B}^{2} = \frac{1}{2} m_{A} .v^{2}\)

– Sau va chạm:

+ Động lượng của hệ: p’ = (m_A + m_B)v_AB = (m_A + m_B)\(\frac{v}{2}\)

+ Động năng của hệ: W_đ’= \(\frac{1}{2}\)(m_A + m_B) . \(v_{AB}^{2}\) = \(\frac{1}{2}\)(m_A + m_B) . \(\left ( \frac{v}{2} \right ) ^{2}\)

Câu hỏi 2 trang 115 SGK vật lí 10

Từ kết quả tính được rút ra nhận xét gì?

Lời giải

Nhận xét: Sau khi va chạm mềm thì hai vật dính vào nhau tạo, chuyển động với cùng một vật tốc trong đó một phần động năng và động lượng của vật A sẽ được truyền sang cho vật B.

Câu hỏi 3 trang 115 SGK vật lí 10

Trong Hình 29.3, nếu kéo bi (1) lên thêm một độ cao h rồi thả ra. Con lắc sẽ rơi xuống và va chạm với hai con lắc còn lại. Hãy dự đoán xem va chạm là va chạm gì. Con lắc (2), (3) lên tới độ cao nào? Làm thí nghiệm để kiểm tra.

Lời giải

– Dự đoán:

+ Va chạm này là va chạm đàn hồi.

+ Con lắc (2) sẽ đứng yên tại vị trí cũ, con lắc (3) lên tới độ cao h. Vì sau va chạm, động lượng và động năng của viên bi (1) sẽ truyền hết cho con lắc (2), sau đó con lắc (2) sẽ lập tức truyền hết động lượng và động năng cho con lắc (3), giúp con lắc (3) lên được độ cao h (tại vị trí B).

– Học sinh tự làm thí nghiệm để kiểm tra.