Bài 32 – 33 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

Chia sẻ: Abcdef_51 Abcdef_51 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

142
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Có khái nịêm chung về va chạm và phân biệt được va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi. Biết vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho cơ hệ kín để khảo sát va chạm của hai vật. Tính được vận tốc các vật sau va chạm đàn hồi và phần động năng của hệ bị giảm sau va chạm không đàn hồi. II. CHUẨN BỊ Pittông và Xilanh

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 32 – 33 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI

Bài 32 – 33 VA CHẠM ĐÀN HỒI VÀ KHÔNG ĐÀN HỒI I. MỤC TIÊU - Có khái nịêm chung về va chạm và phân biệt được va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi. - Biết vận dụng các định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng cho cơ hệ kín để khảo sát va chạm của hai vật. - Tính được vận tốc các vật sau va chạm đàn hồi và phần động năng của hệ bị giảm sau va chạm không đàn hồi. II. CHUẨN BỊ - Pittông và Xilanh III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng ? + Câu 02 : Nêu mối quan hệ giữa công và năng lượng ? + Câu 03 : Hiệu suất của máy là gì ? 2) Nội dung bài giảng : 
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh GV : Va chạm cơ học là một hiện Va chạm cơ học là một hiện tượng tượng trong đó hai vật gặp nhau trong đó hai vật gặp nhau trong trong chuyển động tương đối và chuyển động tương đối và tương tác tương tác qua tiếp xúc trực tiếp. qua tiếp xúc trực tiếp. Khi va chạm, hệ luôn được coi là Khi va chạm, hệ luôn được coi là kín vì nội lực xuất hiện là rất lớn kín vì nội lực xuất hiện là rất lớn trong một khoảng thời gian rất ngắn trong một khoảng thời gian rất ngắn của va chạm, nên có thể bỏ qua các của va chạm, nên có thể bỏ qua các ngoại lực. ngoại lực. I. PHÂN LOẠI VA CHẠM I. PHÂN LOẠI VA CHẠM 1/ Va chạm đàn hồi 1/ Va chạm đàn hồi GV : Thí dụ như các em xem hai quả Hai vật va chạm mà sau đó trở về billard trắng và đỏ va chạm nhau, sau hình dạng ban đầu, thế năng của va chạm các em cho biết hình dạng chúng trong trường lực ngoài coi như của chúng như thế nào ? không đổi, động năng bị giảm do biến dạng được khôi phục và trở về HS : Sau va chạm hình dạng của giá trị ban đầu thì gọi là va chạm đàn chúng không thay đổi ? hồi. GV : Khi đó thế năng đàn hồi của
chúng trong trường lực ngoài như thế 2/ Va chạm không đàn hồi : nào ? Hai vật va chạm mà sau đó không HS : Chúng có thế năng trong trường trở về hình dạng ban đầu, chúng dính lực ngoài không thay đổi. vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc, một phần động năng GV : Động năng bị giảm do biến của vật chuyển hoá thành dạng năng dạng được khôi phục và trở về giá trị lượng khác thì gọi là va chạm không ban đầu thì gọi là va chạm đàn hồi. đàn hồi hay va chạm mềm. 2/ Va chạm không đàn hồi : GV : Ta gỉa sử như có một viên đan đang bay với vận tốc lớn ( động năng lớn ), thì va vào một bao cát, kết quả là viên đạn và bao cát cùng chuyển động với cùng vận tốc. Va chạm này được gọi là va không đàn hồi ( va chạm mềm ) GV : Trong va chạm này các em cho biết động năng của viên đạn có bằng tổng động năng của nó va bao cát trước khi va chạm hay không ? HS : Động năng của viên đạn không bằng tổng động năng của nó va bao cát trước khi va chạm.
II. VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC DIỆN GV : Xét hai quả cầu có khối lượng II. VA CHẠM ĐÀN HỒI TRỰC m1 và m2 đang chuyển động với vận DIỆN tốc v1 và v2 đến va chạm trực diện với nhau, sau va chạm vận tốc của - Xét hai quả cầu có khối lượng m1 chúng lần lượt là v1’ và v2’. Các em và m2 đang chuyển động với vận tốc hãy lên bảng viết định luật bảo toàn v1 và v2 đến va chạm trực diện với động lượng trong trường hợp này ? nhau, sau va chạm vận tốc của chúng lần lượt là v1’ và v2’. HS Ghi lên bảng : - Theo định luật bảo toàn động lượng m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1) m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ (1) GV : Cũng trong trường hợp trên, bây giờ các em hãy viết định luật bảo - Theo định luật bảo toàn động năng toàn động năng ? : HS ghi lên bảng ghi : m1v12 2 2 m2 v ' 2 m2 v 2 m1v '1 2 + = + 2 2 2 2 m1v12 2 m v'2 m2 v ' 2 m2 v 2 (2) = 11 2 + + 2 2 2 2 (2) GV lần lượt hướng dẫn Hs biến đổi - Biến đổi (1) thành : (1) và (2) thành các biểu thức (3), m1(v1 – v1’) = m2(v2’ – v2)
(4), (5) và (6) cùng với v’1 và v’2 . (3)      - Biến đổi (2) thành : m1(v12 –v’12 ) = m2(v’22 – v2) ____________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (4) ____________________ - Giả thiết rằng v1  v’1, lập tỉ số ____________________ (4)/(3) ta có : ____________________ ____________________ v1 + v1’ = v2 + v2’ ____________________  v2’ = v1 + v1’ – v2 (5) ____________________ ____________________  v1’ = v2 + v2’ – v1 (6) ____________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - Lần lượt thế (5) và (6) vào (3) ta _____ được : (m1  m2 )v1  2m2 v 2 v1 '  m1  m2  III. VA CHẠM MỀM (m2  m1 )v 2  2m1v1 v2 '  GV : Xét viên đạn có khối lượng m m1  m 2 được bắn theo phương nằm ngang và con lắc là một thùng cát có khối - Lưu ý : lượng M được treo ở đầu một sợi + Nếu hai quả cầu có khối dây. Vận tốc của viên đạn ngay trước lượng bằng nhau : v1’ = v2 và v2’ =
khi xuyên vào thùng cát là v và vận v1 tốc của hệ đạn – thùng cát ngay sau + Nếu hai quả cầu có khối khi va chạm là V. Các em hãy lên lượng rất chênh lệch : v1’ = 0 và v2’ bảng viết định luật bảo toàn động = -v2 lượng trong trường hợp này ? III. VA CHẠM MỀM mv mv = ( M + m)V  V  M m Xét viên đạn có khối lượng m được GV : Cũng trong trường hợp trên, bắn theo phương nằm ngang và con bây giờ các em hãy viết định luật bảo lắc là một thùng cát có khối lượng M được treo ở đầu một sợi dây. Vận tốc toàn động năng ? của viên đạn ngay trước khi xuyên HS ghi lên bảng ghi : vào thùng cát là v và vận tốc của hệ đạn – thùng cát ngay sau khi va Wđ = Wđ2 – Wđ1 chạm là V.  - Theo định luật bảo toàn động lượng M : Wđ =  .Wđ1 < 0 mM mv mv = ( M + m)V  V  GV : Đã có một phần động năng M m giảm đi trong va chạm. Phần động năng này chuyển hoá thành các dạng - Độ biến thiên động năng của hệ : năng lượng khác, ví dụ như tỏa nhiệt. Wđ = Wđ2 – Wđ1 (m  M )V 2 mv 2 Wđ =  2 2
2 mv 2 (m  M )  mv  Wđ =  .  mM  2 2 (mv) 2 mv 2 Wđ =  2( m  M ) 2 2 m  mv Wđ =   1  mM 2 III. BÀI TẬP ÁP DỤNG M Wđ =  .Wđ1 < 0     GV : mM  ** Kết luận : Đã có một phần động _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ năng giảm đi trong va chạm. Phần _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ động năng này chuyển hoá thành các _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ dạng năng lượng khác, ví dụ như tỏa _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ nhiệt. ____________________ III. BÀI TẬP ÁP DỤNG ____________________ ____________________ Bắn một bi ve có khối lượng m _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ với vận tốc v1 vào một hòn bi thép _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ đứng yên có khối lượng 3 m. Tính _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ các vận tốc của hai hòn bi sau va _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ chạm ? Biết sự va chạm là trực diện _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ và đàn hồi. ____________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Bài giải ____________________ Ta chọn chiều dương là chiều chuyển
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ động của v1 : ____________________ (m  3m)v1 v = 1 v1 '  ____________________ m  3m 2 ____________________ 2mv1 v ____________________ =1 v2 '  m  3m 2 ________________ Vậy : Sau va chạm hòn bi ve bậc ngược trở lại, hòn bi thép bị đẩy đi, cả hai vận tốc đều có giá trị tuyệt đối  v1 bằng . 2 3) Cũng cố : 1/ Va chạm là gì ? Tại sao hệ hai vật va chạm có thể coi là hệ kín ? 2/ Phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm mềm ? 3/ Tìm công thức xác định các vận tốc sau va chạm đàn hồi ? 4) Dặn dò học sinh : - Trả lời câu hỏi 1 ; 2 và 3 - Làm bài tập : 1; 2 và 3   