Phương pháp giải:

Biểu thức tính động lượng: p = m.v

Với m: khối lượng của vật (kg); v là vận tốc của vật (m/s).

Lời giải:

a) Động lượng của electron là: p = m.v = 9,1.10^-31 .2,2.10⁶ = 2,002.10^-24 (kg.m/s)

b) Đổi 20 g = 0,02 kg.

Động lượng của viên bi là: p = m.v = 0,02.250 = 5 (kg.m/s).

c) Đổi 326 km/h = 90,56 m/s

Động lượng của xe đua thể thức I là: p = m.v = 750.90,56 = 67920 (kg.m/s).

d) Động lượng của Trái Đất chuyển động quanh quỹ đạo Mặt Trời là:

p = m.v = 5,972.10²⁴ .2,98.10⁴ = 1,78.10²⁹ (kg.m/s)

Bài 2 trang 119 Vật lí 10: Một quả bóng tennis khối lượng 60 g chuyển động với tốc độ 28 m/s đến đập vào một bức tường và phản lại với cùng một góc 45⁰ như Hình 18P.1. Hãy xác định các tính chất của vecto động lượng trước và sau va chạm của bóng

Phương pháp giải:

Quan sát hình vẽ

Biểu thức tính động lượng: p = m.v

Lời giải:

Độ lớn động lượng trước và sau va chạm là: p = m.v = 0,06.28 = 1,68 (kg.m/s)

- Tính chất của vecto động lượng trước va chạm:

+ Hướng từ trái sang phải, hợp với phương ngang 1 góc 45⁰

+ Độ lớn: p = 1,68 kg.m/s

- Tính chất của vecto động lượng sau va chạm:

+ Hướng từ phải sang trái, hợp với phương ngang 1 góc 45⁰

+ Độ lớn: p = 1,68 kg.m/s

Bài 3 trang 119 Vật lí 10: Một viên đạn nặng 6 g được bắn ra khỏi nòng súng của một khẩu súng trường 4 kg với tốc độ 320 m/s.

a) Tìm tốc độ giật lùi của súng.

b) Nếu một người nặng 75 kg tì khẩu súng vào vai và ngắm bắn thì tốc độ giật lùi của người là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Định luật bảo toàn động lượng: $\sum \overrightarrow{p_{tr}}=\sum \overrightarrow{p_s}$

Lời giải:

a) Gọi vận tốc trước và sau của khẩu súng lần lượt là v₁ và v’₁

Vận tốc của viên đạn trước và sau lần lượt là v₂ và v’₂

Khối lượng của khẩu súng M = 4 kg; khối lượng của viên đạn là m = 6 g = 0,006 kg

Ban đầu viên đạn và khẩu súng đứng yên nên v₁ = v₂ = 0.

Sau khi viên đạn được bắn thì  v’₂ = 320 m/s

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

$\begin{array}{l}\sum \overrightarrow{p_{tr}}=\sum \overrightarrow{p_s}\iff M.\overrightarrow{v_1}+m.\overrightarrow{v_2}=M.\overrightarrow{v_1^{\prime }}+m.\overrightarrow{v_2^{\prime }}\\ \iff M.\overrightarrow{v_1^{\prime }}+m.\overrightarrow{v_2^{\prime }}=\overrightarrow{0}\end{array}$

Chiếu lên chiều dương ta có:

$\begin{array}{l}-M.v_1^{\prime }+m.v_2^{\prime }=0\iff v_1^{\prime }=\frac{m}{M}.v_2^{\prime }\\ \Rightarrow v_1^{\prime }=\frac{0,006}{4}.320=0,48(m/s)\end{array}$

Vậy tốc độ giật lùi của súng là 0,48 m/s.

b) Tốc độ giật lùi của người và súng như nhau, coi người và súng là một hệ

Gọi vận tốc trước và sau của hệ người và khẩu súng lần lượt là v₁ và v’₁

Vận tốc của viên đạn trước và sau lần lượt là v₂ và v’₂

Khối lượng của người và khẩu súng là M = 4 + 75 = 79 kg; khối lượng của viên đạn là m = 6 g = 0,006 kg

Ban đầu viên đạn, người và khẩu súng đứng yên nên v₁ = v₂ = 0.

Sau khi viên đạn được bắn thì  v’₂ = 320 m/s

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của viên đạn

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có:

$\begin{array}{l}\sum \overrightarrow{p_{tr}}=\sum \overrightarrow{p_s}\\ \iff M.\overrightarrow{v_1}+m.\overrightarrow{v_2}=M.\overrightarrow{v_1^{\prime }}+m.\overrightarrow{v_2^{\prime }}\\ \iff M.\overrightarrow{v_1^{\prime }}+m.\overrightarrow{v_2^{\prime }}=\overrightarrow{0}\end{array}$

Chiếu lên chiều dương ta có:

$\begin{array}{l}-M.v_1^{\prime }+m.v_2^{\prime }=0\iff v_1^{\prime }=\frac{m}{M}.v_2^{\prime }\\ \Rightarrow v_1^{\prime }=\frac{0,006}{79}.320=0,024(m/s)\end{array}$

Vậy tốc độ giật lùi của người là 0,024 m/s.

Xem thêm các bài giải SGK Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác

Bài 17: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng

Bài 19: Các loại va chạm

Bài 20: Động học của chuyển động tròn

Bài 21: Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm

Bài 22: Biến dạng của vật rắn. Đặc tính của lò xo