Lý thuyết Bài tập tính động lượng
Bài toán 1: Tính động lượng của vật
Bước 1: Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật
Bước 2: Viết công thức tính động lượng của vật: p = m.v
Trong đó:
+ p là động lượng của vật (kg.m/s)
+ m là khối lượng của vật (kg)
+ v là vận tốc của vật (m/s)
Chú ý: Ngoài ra ta có thể sử dụng công thức
\(F.\Delta t = \Delta p = m{v_2} - m{v_1}\)
Trong đó:
+ \(\Delta p\) là độ biến thiên động lượng của vật.
+ \(F.\Delta t\) là độ lớn xung lượng của lực trong khoảng thời gian \(\Delta t\).\[\]
Bài toán 2: Tính động lượng của hệ vật
Khi có hai động lượng \({\vec p_1},\,{\vec p_2}\) thì động lượng của hệ vật: \(\overrightarrow p = \overrightarrow {{p_1}} + \overrightarrow {{p_2}} \)
+ Trường hợp các vecto động lượng thành phần cùng chiều
Độ lớn động lượng của hệ là
+ Trường hợp các vecto động lượng thành phần ngược chiều
thì độ lớn động lượng của hệ là \(p = \left| {{p_1} - {p_2}} \right| = \left| {{m_1}{v_1} - {m_2}{v_2}} \right|\)
+ Trường hợp các vecto động lượng thành phần vuông góc
Độ lớn động lượng của hệ là \(p = \sqrt {p_1^2 + p_2^2} \)
+ Trường hợp các vecto động lượng thành phần tạo với nhau một góc \(\alpha \)
Độ lớn động lượng của hệ là \(p = \sqrt {p_1^2 + p_2^2 + 2{p_1}{p_2}\cos \alpha } \)
Ví dụ 1: Một quả bóng 600 g đang bay theo phương ngang với vận tốc 25 m/s thì tới đập vào tường thẳng đứng và bật ngược trở lại theo đúng phương cũ với vận tốc có độ lớn như cũ. Tính động lượng của quả bóng trước và sau khi đập vào tường?
A. 10 kg.m/s và -10 kg.m/s.
B. 15 kg.m/s và -15 kg.m/s.
C. 18 kg.m/s và -18 kg.m/s.
D. 20 kg.m/s và -20 kg.m/s.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là B
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của quả bóng trước khi đập vào tường.
Động lượng của quả bóng trước khi đập vào tường là:
p = m.v = 0,6.25 = 15 kg.m/s
Động lượng của quả bóng sau khi đập vào tường là:
p’ = - m.v = - 0,6.25 = - 15 kg.m/s
Ví dụ 2: Một vật có khối lượng 3 kg rơi tự do xuống đất trong khoảng thời gian 0,4 s. Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là bao nhiêu? Cho \(g = 10m/{s^2}\).
A. 9 kg.m/s.
B. 10 kg.m/s.
C. 11 kg.m/s.
D. 12 kg.m/s.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là D
Lực tác dụng lên quả bóng là trọng lực P = mg
Độ biến thiên động lượng bằng xung lượng của lực
Như vậy ta có: \(\Delta p = F.t = P.t = mgt = 3.10.0,4 = 12kg.m/s\)
Ví dụ 3. Động lượng của electron có khối lượng 9,1.10-31 kg và vận tốc 2,0.107 m/s là:
A. 1,8.10-23 kg.m/s.
B. 2,3.10-23 kg.m/s.
C. 3,1.10-19 kg.m/s.
D. 7,9.10-3 kg.m/s.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Động lượng: p = mv = 1,8.10-23 kgm/s.