Va chạm đàn hồi là gì ? va chạm mềm là gì ? bài toán va chạmChương IV : Ba Định luật Kê-ple ( Kepler ), Vệ tinh tự tạo, vận tốc thiên hà

Va chạm đàn hồi là va chạm xuất hiện biến dạng đàn hồi trong khoảng thời gian rất ngắn, sau va chạm vật lấy lại hình dạng ban đầu và tiếp tục chuyển động tách rời nhau.

Va chạm đàn hồi là gì? va chạm mềm là gì? bài toán va chạm

1/ Va chạm đàn hồi trực diện (va chạm đàn hồi xuyên tâm)
hình minh họa va chạm đàn hồi xuyên tâm

Trước va chạm :

  • vật có khối lượng m1 chuyển động với vận tốc

    v

    1

    v1→

    đến va chạm với

  • vật có khối lượng m2 chuyển động ngược chiều với vận tốc

    v

    2

    v2→

Sau va chạm :

  • vật m1 chuyển động với vận tốc

    v′

    1

    v1′→

  • vật m2 chuyển động với vận tốc

    v′

    2

    v2′→

Va chạm đàn hồi là gì? va chạm mềm là gì? bài toán va chạm

ngoại lực tác dụng vào hệ cân bằng nhau nên hệ hai vật va chạm là hệ kín (hệ cô lập) => động lượng của hệ được bảo toànngoại lực công dụng vào hệ cân đối nhau nên hệ hai vật va chạm là hệ kín ( hệ cô lập ) => động lượng của hệ được bảo toàn

Bỏ qua ma sát, ngoại lực tác dụng vào hệ gồm trọng lực và phản lực của mặt phẳng ngang cân bằng nhau nên hệ hai vật va chạm là hệ kín => động lượng của hệ được bảo toàn.
Chọn gốc thế năng Wt=0 của các vật tại mặt đất, các vật chuyển động trong trường trọng lực nên cơ năng của các vật bảo toàn, Wt của các vật bằng không => động năng của các vật bảo toàn.
áp dụng định luật bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng ta có:

m1v1 + m2v2=m1v’1 + m2v’2 (1)

m

1

v

2

1

2

+

m

2

v

2

2

2

=

m

1

v′

2

1

2

+

m

2

v′

2

2

2

m1v122+m2v222=m1v′122+m2v′222

(2)​

từ ( 1 ) và ( 2 )

v′

1

=

(

m

1

m

2

)

v

1

+2

m

2

v

2

m

1

+

m

2

v1′=(m1−m2)v1+2m2v2m1+m2

(3)

v

2

=

(

m

2

m

1

)

v

2

+2

m

1

v

1

m

1

+

m

2

v2′=(m2−m1)v2+2m1v1m1+m2

(4)​

Lưu ý v1;v2;v’1; v’2 là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hợp cụ thể và hệ qui chiếu ta chọn.
Xét các trường hợp va chạm đàn hồi xuyên tâm trong thực tế:
a/ Hai vật có khối lượng bằng nhau m1=m2
từ biểu thức (3) và (4) ta suy ra được v’1=v2; v’2=v1 có nghĩa là sau va chạm chuyển động của vật m1 sẽ truyền cho vật m2 và chuyển động của vật m2 truyền cho vật m1;
nếu ban đầu vật m2 đứng yên v2=0 thì v1=0; v’2=v1 vật m1 truyền toàn bộ chuyển động của mình cho vật m2.
Va chạm đàn hồi là gì? va chạm mềm là gì? bài toán va chạm

hình minh họa về sự truyền toàn bộ chuyển động của vật m1 cho vật m2hình minh họa về sự truyền hàng loạt hoạt động của vật m1 cho vật mét vuôngb / vật m1 có khối lượng rất nhỏ so với vật mét vuông và khởi đầu vật mét vuông có v2 = 0

m1 << m2 =>

m

1

m

2

≈0

m1m2≈0

Ví dụ m1=1g; m2=1tấn =>

m

1

m

2

=0,000001≈0

m1m2=0,000001≈0

thay vào biểu thức ( 3 ) và ( 4 ) => v ’ 2 = 0 ; v ’ 1 = – v1 có nghĩa là sau va chạm vật mét vuông vẫn nằm yên còn vật m1 bị bật ngược trở lại .2 / Va chạm mềmva chạm mềm là va chạm không đàn hồi, sau va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và hoạt động cùng với tốc độ giống nhau .

Va chạm đàn hồi là gì? va chạm mềm là gì? bài toán va chạm

hình minh họa một số trường hợp va chạm mềm có thể xảy ra trong thực tế.
Trước va chạm:

  • vật có khối lượng m1 chuyển động với vận tốc

    v

    1

    v1→

    đến va chạm với

  • vật có khối lượng m2 chuyển động ngược chiều với vận tốc

    v

    2

    v2→

hình minh họa 1 số ít trường hợp va chạm mềm hoàn toàn có thể xảy ra trong trong thực tiễn. Trước va chạm :Sau va chạm :

  • vật m1 + m2 chuyển động với vận tốc

    ⃗V

    V→

vận dụng định luật bảo toàn động lượng ta có

m1v1 + m2v2=(m1 + m2)V =>

V=

m

1

v

1

+

m

2

v

2

m

1

+

m

2

V=m1v1+m2v2m1+m2

lưu ý v1;v2;V là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hợp cụ thể và hệ qui chiếu ta chọn.
Bài toán: bắn một viên đạn khối lượng 20g với vận tốc 600m/s đến va chạm vào tấm chắn có khối lượng 2kg đang đứng yên. Tính vận tốc của tấm chắn sau va chạm.

m1v1=(m1 + m2)V =>

V=

m

1

v

1

m

1

+

m

2

V=m1v1m1+m2

=5,9 (m/s

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *