Động lượng - Nội dung định luật bảo toàn không thể bỏ qua trong Vật lý

Động lượng - Nội dung định luật bảo toàn không thể bỏ qua trong Vật lý

Bài viết sau đây là sẽ giúp bạn tổng hợp các kiến thức liên quan đến định luật bảo toàn động lượng. Có thể nói, đây là một dạng khá quan trọng trong chương trình học, được ứng dụng rất nhiều trong các bài tập chứng minh. Để làm tốt dạng bài tập này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé!

I. Định nghĩa

1. Động lượng là gì?

Động lượng ( tiếng Anh: Momentum) của một vật là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự truyền tương tác giữa vật đó với các vật khác. Đây là một đại lượng quan trọng trong việc nghiên cứu tương tác giữa các vật.

Động lượng mô tả một khối lượng động di chuyển với một vận tốc. Động lượng này bằng tích của khối lượng và vận tốc.

Đơn vị đo: kg.m/s.

2. Đặc điểm cơ bản về động lượng

• Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow {p}\) là đại lượng xác định bởi công thức \(\overrightarrow {p}=m.\overrightarrow {v}\)
• Động lượng là một vec tơ cùng hướng với vận tốc của vật.
• Đơn vị của động lượng là kilôgam mét trên giây (kg.m/s).
• Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó, ta có: \(\Delta \overrightarrow {p}=\overrightarrow {F}.\Delta t\).

3. Momen động lượng

Mô men động lượng (hay mô men xung lượng, động lượng quay) là một tính chất mô men gắn liền với vật thể trong chuyển động quay đo mức độ và phương hướng quay của vật, so với một tâm quay nhất định.

Với vật rắn cổ điển, mô men động lượng, \( {\displaystyle {\vec {L}}}\), phụ thuộc vào động lượng, \({\displaystyle {\vec {p}}}\), của vật thể và véc-tơ khoảng cách từ vật thể tới tâm quay, \({\displaystyle {\vec {r}}}\).

\({\displaystyle {\vec {L}}={\vec {r}}\times {\vec {p}}={\vec {r}}\times m{\vec {v}}}\).

Xem thêm: Momen động lượng

II. Định luật bảo toàn động lượng

1. Hệ cô lập

Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng.

2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập

Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.

3. Va chạm mềm

Theo định luật bảo toàn động lượng. Ta có: Sau khi va chạm 2 vật dính vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc.

Biểu thức: \(m_1\overrightarrow {v_1}+m_2\overrightarrow {v_2}=(m_1+m_2)\overrightarrow {v}\)

Trong đó \(\overrightarrow {v_1}\) là vận tốc vật \(m_1\), \(\overrightarrow {v_2}\) là vận tốc của vật \(m_2\) , \(\overrightarrow{v}\) là vận tốc m1 và m2 ngay sau va chạm.

4. Va chạm đàn hồi

Ta có sau khi va chạm hai vật không dính vào nhau mà chuyển động với vận tốc mới là \(\overrightarrow {v_1'},\overrightarrow {v_2'}\).

Biểu thức: \(m_1\overrightarrow {v_1}+m_2\overrightarrow {v_2}=m_1\overrightarrow {v_1'}+m_2\overrightarrow {v_2'}\).

5. Chuyển động bằng phản lực

Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có \(m\overrightarrow{v}+M\overrightarrow{v}=\overrightarrow{0}\), trong đó \(\overrightarrow {v}\) là vận tốc của lượng khí m phụt ra phía sau và \(\overrightarrow {v}\) là vận tốc tên lửa có khối lượng M.

Xem ngay: Định luật bảo toàn động lượng

III. Dạng bài về công thức động lượng và định luật bảo toàn

Dạng 1: Tính động lượng của một vật, một hệ vật

Động lượng \(\overrightarrow {p}\) của một vật có khoous lượng m đang chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow {v}\) là một đại lượng được xác định bởi biểu thức sau: \(\overrightarrow{p}=m.\overrightarrow{v}\).

Động lượng của hệ vật: \(\overrightarrow{p}=\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}\)

Có thể bạn quan tâm: 

• Công - công suất
• Lực đẩy Acsimet
• Khối lượng riêng của chất lỏng

Dạng 2: Bài tập về định luật bảo toàn động lượng

• Chọn hệ vật cô lập để khảo sát
• Viết biểu thức động lượng của hệ trước và sau hiện tượng
• Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ: \(\overrightarrow{p_t}=\overrightarrow{p_s}\)(1)
• Chuyển phương trình (1) thành dạng vô hướng bằng hai cách: phương pháp chiếu hoặc phương pháp hình học.

Vậy là chúng tôi đã giúp bạn hoàn thiện xong bài học về định luật bảo toàn động lượng. Hy vọng rằng bài viết sẽ là nguồn kiến thức hữu ích giúp các bạn thành thạo với dạng bài tập này. Chúc các bạn đạt được điểm số cao!

Công thức định luật bảo toàn động lượng

• Công thức định luật bảo toàn động lượng