Phần bốn
CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Chương VIII
Định Luật Bảo Toàn Động Lượng
Các nội dung chính
Hệ kín
Các định luật bảo toàn
Định luật bảo toàn động lượng – Một cách phát biểu khác của định luật II Newton
1. Hệ kín
Hệ nhiều vật
Hệ bao gồm nhiều vật rắn tương tác với nhau
Mỗi vật trong hệ chịu tác dụng của nhiều lực (bao gồm cả nội lực và ngoại lực)
a. Hệ nhiều vật
Ex:
Các mảnh đạn vỡ ra từ một vụ nổ
Hệ Mặt Trời
Để xác định chuyển động của hệ có N vật cần phải giải N phương trình định luật II Newton
b. Hệ kín
Một hệ vật gọi là hệ kín nếu các vật trong hệ chỉ tương tác với nhau mà không tương tác với các vật ở ngoài hệ
Trong hệ kín chỉ có các nội lực
Không có ngoại lực do môi trường tác dụng lên các vật trong hệ hoặc các ngoại lực này bị các ngoại lực khác khử
b. Hệ kín
1. Hệ kín
Ex:
Hệ mặt trời là hệ kín trong vũ trụ
Hệ vật chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang không có ma sát
Hệ vật tham gia trong các vụ nổ, va chạm được coi là hệ kín
Tại sao?
Hệ Mặt trời ở xa so với các hệ sao khác nên không chịu tác dụng của các ngoại lực
Vật chuyển động không có ma sát là hệ kín vì hai ngoại lực là trọng lực và phản lực của mặt bàn đã khử lẫn nhau
Trong các vụ nổ thì nội lực là rất lớn và thời gian xảy ra rất ngắn nên có thể bỏ qua các ngoại lực.
2. Các Định Luật Bảo Toàn
Định luật bảo toàn?
Là các định luật cơ bản nhất của tự nhiên
Cho biết các đại lượng vật lý của một hệ kín sẽ không thay đổi theo thời gian mặc dù hệ kín đó biến đổi
2. Các Định Luật Bảo Toàn
Định luật bảo toàn năng lượng
Định luật bảo toàn động lượng
b. Tầm quan trọng của các định luật bảo toàn
Là định luật tổng quát nhất trong tự nhiên
Đúng cho mọi hệ kín
Các định luật bảo toàn là độc lập và tổng quát hơn so với các định luật Newton
3. Định luật bảo toàn động lượng
a. Đại lượng được bảo toàn trong hệ kín?
Các ví dụ
Các viên bi khi va chạm thì trao đổi vận tốc với nhau:
Vậy trong hệ kín thì vận tốc được bảo toàn?
Các ví dụ
Vân tốc của 2 người sau va chạm thì nhỏ hơn vận tốc ban đầu vậy vận tốc không phải là đại lượng được bảo toàn trong hệ kín.
3. Định luật bảo toàn động lượng
b. Thí nghiệm
3. Định luật bảo toàn động lượng
b. Thí nghiệm
Động lượng
Động lượng p của một vật là một đại lượng vector có giá trị bằng tích của khối lượng m với vận tốc v của vật ấy
Tính chất của động lượng
Động lượng có hướng của vận tốc
Động lượng của một hệ là tổng vector các động lượng của các vật trong hệ
Đơn vị kg.m/s
Định luật bảo toàn động lượng
Tổng động lượng trong một hệ kín được bảo toàn
c. Dạng khác của định luật II Newton
Định luật II Newton:
c. Dạng khác của định luật II Newton
Biết rằng
Độ biến thiên động lượng của vật trong một khoảng thời gian bằng xung của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian ấy
Xung của lực
Chú ý
Định luật bảo toàn động lượng chỉ áp dụng cho hệ kín. Vì thế cần xét xem hệ vật đang nghiên cứu có phải hệ kín hay không.
Một hệ vật xét theo một phương nào đấy mà không có ngoại lực tác dụng thì có thể coi động lượng của hệ được bảo toàn theo phương đó.
Các bài tập áp dụng
Các bài tập áp dụng