Luyện thi ĐH KIT 1 Đặng Việt Hùng: Tài liệu bài giảng Dao động cơ học

Khóa học LTĐH môn Vật lí 2013 – Thầy Hùng Dao động cơ học

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 40 -

I. LÝ THUYẾT VA CHẠM

1. Định nghĩa:

Va chạm là sự tương tác giữa hai chất điểm trong một khoảng thời gian ngắn làm thay đổi vận tốc của chúng.

Trong chương trình, ta chỉ xét bài toán và trước và sau va chạm các chất điểm luôn chuyển động theo cùng phương.

2. Các loại va chạm thường gặp

a) Va chạm đàn hồi

+ là va chạm không làm thay đổi hình dạng kích thước của các chất điểm trước và sau va chạm.

+ trước và sau va chạm thì năng lượng của các chất điểm không thay đổi

+ Áp dụng định luật bào toàn động lượng và năng lượng ta có

1 1 2 2 1 1 2 2

2 2 2 2

1 1 2 2 1 1 2 2

' '

2 2 2 2

+ = +





+ = +





m v m v m v m v

Đặ

c bi

ệ

t khi

1 2

2 1



=⇒



v v

m m

v v

ứ

c là sau va ch

ạ

m các ch

ấ

ể

đổ

i v

ậ

n t

ố

c cho nhau.

b) Va ch

ạ

m m

ề

+ là va ch

ạ

m mà sau va ch

ạ

m các ch

ấ

ể

m dính v

ớ

i nhau t

ạ

o thành m

ộ

t ch

ấ

ể

m khác, t

ứ

c kích th

ướ

c và hình d

ạ

các ch

ấ

ể

m tr

ướ

c và sau va ch

ạ

m khác nhau.

+ tr

ướ

c và sau va ch

ạ

m thì n

ng l

ượ

ng c

ủ

a các ch

ấ

ể

m thay

đổ

độ

ả

m n

ng l

ượ

ng chính b

ằ

ng ph

ầ

n n

ng l

ượ

làm nóng các ch

ấ

iêm trong quá trình t

ươ

ng tác.

+ Áp d

ụ

đị

nh lu

ậ

t bào toàn

độ

ng l

ượ

ng ta có

(

)

1 1 2 2 1 2

+ = +

m v m v m m V

+ G

ọ

i Q là nhi

ệ

t l

ượ

ng làm nóng các v

ậ

t thì ta có

(

)

2 2 1 2

1 1 2 2

2 2 2

+ = +

m m V

m v m v

Ví dụ 1:

(Hình v

ẽ

theo dõi trong video bài gi

ả

ng)

ế

1 2 1

2 ; 3

= =

m m v

m/s; v2 = 0. Quá trình va ch

ạ

m là

àn h

ồ

i. Tính v

ậ

n t

ố

c c

ủ

a m

ỗ

i v

ậ

t sau va ch

ạ

........................................................................................................................................................................................

Tài li

ệ

u bài gi

ả

ng:

BÀI TOÁN VA CHẠM – P1

Thầy Đặng Việt Hùng

Khóa học LTĐH môn Vật lí 2013 – Thầy Hùng Dao động cơ học

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 41 -

........................................................................................................................................................................................

Ví dụ 2: (Hình vẽ theo dõi trong video bài giảng)

a) Tính vận tốc của m

sau va chạm?

b) Va chạm có đàn hồi không?

........................................................................................................................................................................................

Ví dụ 3: (Hình vẽ theo dõi trong video bài giảng)

Hai vật có khối lượng bằng nhau. Kiểm tra xem trường hợp nào là va chạm đàn hồi

a) ...................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

b) ...................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

c) ...................................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................................

Ví dụ 4: Quả cầu có khối lượng m = 2 kg chuyển động với vận tốc v

đến chạm trực diện đàn hồi với một quả cầu

khác đứng yên. Sau va chạm quả cầu m tiêp tục chyển động theo phương cũ với vận tốc còn lại một phần tư. Tính

khối lượng của quả cầu m’?

........................................................................................................................................................................................

Khóa học LTĐH môn Vật lí 2013 – Thầy Hùng Dao động cơ học

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 42 -

........................................................................................................................................................................................

Ví dụ 5: Quả cầu có khối lượng m chuyển động với vận tốc v

đến chạm trực diện đàn hồi với một quả cầu khối lượng

M khác đứng yên. Tính tỉ số

để sau va chạm chúng chuyển động với cùng vận tốc?

........................................................................................................................................................................................

Ví dụ 6: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng M = 100 g, lò xo có độ cứng k = 150 N/m dao động trên mặt

phẳng ngang, bỏ qua ma sát. Khi vật M đang đứng yên thì một vật m = 12 g được bắn theo phương ngang đến va

chạm với M, sau va chạm m và M dính nhau và làm lò xo nén một đoạn lớn nhất là 80 cm.

Khóa học LTĐH môn Vật lí 2013 – Thầy Hùng Dao động cơ học

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 43 -

a) Tính vận tốc m trước va chạm

b) Tính tỉ lệ năng lượng đã chuyển hóa thành nhiệt làm nóng vật.

Đ/s: a) v = 273,5 m/s b)

89%

........................................................................................................................................................................................

Ví dụ 7: Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng M = 300 g, lò xo có độ cứng k = 50 N/m dao động trên mặt

phẳng ngang, bỏ qua ma sát. Khi vật M đang đứng yên thì một vật m = 200 g chuyển động với vận tốc v = 0,2 m/s

theo phương ngang đến va chạm đàn hồi với M. Hỏi sau va chạm thì lò xo nén một đoạn lớn nhất bằng bao nhiêu?

........................................................................................................................................................................................