Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học

Lời giải:

Xét một hệ cô lập gồm hai vật

Theo định luật III Newton, ta có: $\overrightarrow{F_1}=-\overrightarrow{F_2}$

Độ biến thiên động lượng: $\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_1}=\overrightarrow{F_1}.\mathrm{\Delta }t$; $\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{F_2}.\mathrm{\Delta }t$

Từ định luật III Newton ta có: $\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_1}=-\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_2}$

=> $\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_1}+\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{0}\Rightarrow \mathrm{\Delta }\overrightarrow{p}=\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_1}+\mathrm{\Delta }\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{0}$

=> Độ biến thiên động lượng của hệ bằng 0, nghĩa là động lượng của hệ được không thay đổi, tức là được bảo toàn.

Câu hỏi 5 trang 122 Vật lí 10: Đề xuất phương án xác định tốc độ của hai xe ngay trước và sau va chạm với dụng cụ được gợi ý trong bài.

Lời giải:

Dụng cụ được gợi ý

- Các bước xác định tốc độ của vật trước và sau va chạm

+ Bước 1: Gắn lò xo vào đầu của xe 1. Gắn 2 tấm chắn cổng quang điện lên mỗi xe.

+ Bước 2: Đo tổng khối lượng của xe 1 và xe 2 sau khi đã gắn lò xo và tấm chắn cổng quang điện

+ Bước 3: Giữ xe 2 đứng yên, đẩy cho xe 1 chuyển động đến va chạm với xe 2.

+ Bước 4: Đo thời gian hai xe đã đi qua cổng quang điện trước và sau va chạm

Chú ý: Tốc độ = Quãng đường / Thời gian.

Câu hỏi 6 trang 122 Vật lí 10: Khi xác định tốc độ của hai xe ngay trước và sau va chạm, em cần lưu ý gì đến dấu của vận tốc?

Lời giải chi tiết:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của vật 1

Đối với va chạm đàn hồi, khi vật bật ngược trở lại thì vận tốc âm

Đối với va chạm mềm thì vận tốc của hệ vật mang dấu dương.

Câu hỏi 7 trang 122 Vật lí 10: Dựa vào bảng số liệu ghi nhận được, tính toán động lượng của hai xe trước và sau va chạm.

Phương pháp giải:

Quan sát bảng số liệu

Biểu thức tính động lượng trung bình: $\overline{p}=\frac{p_1+p_2+...+p_n}{n}$

Lời giải:

Động lượng trước va chạm: $\overline{p}=\frac{p_1+p_2+p_3}{3}=\frac{0,250+0,261+0,250}{3}\approx 0,254(kg.m/s)$

Động lượng của vật sau va chạm: $\overline{p^{\prime }}=\frac{p_1^{\prime }+p_2^{\prime }+p_3^{\prime }}{3}=\frac{0,240+0,248+0,242}{3}\approx 0,243(kg.m/s)$

Câu hỏi 8 trang 122 Vật lí 10: Đánh giá sự thay đổi động lượng của từng xe và cả hệ trước và sau va chạm.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính động lượng: p = m.v

Lời giải:

- Lần đo 1:

+ $\mathrm{\Delta }{p}_1=\left|m_1.(v_1-v_1^{\prime })\right|=\left|0,46.(0,543-0,098)\right|=0,2047(kg.m/s)$

+$\mathrm{\Delta }{p}_2=\left|m_2.(v_2-v_2^{\prime })\right|=m_2.v_2^{\prime }=0,776.0,368=0,2856(kg.m/s)$

- Lần đo 2:

+ $\mathrm{\Delta }{p}_1=\left|m_1.(v_1-v_1^{\prime })\right|=\left|0,46.(0,568-0,099)\right|=0,2157(kg.m/s)$

+ $\mathrm{\Delta }{p}_2=\left|m_2.(v_2-v_2^{\prime })\right|=m_2.v_2^{\prime }=0,776.0,379=0,2941(kg.m/s)$

- Lần đo 3:

+ $\mathrm{\Delta }{p}_1=\left|m_1.(v_1-v_1^{\prime })\right|=\left|0,46.(0,543-0,094)\right|=0,2065(kg.m/s)$

+ $\mathrm{\Delta }{p}_2=\left|m_2.(v_2-v_2^{\prime })\right|=m_2.v_2^{\prime }=0,776.0,368=0,2856(kg.m/s)$

=> Sau cả ba lần đo, sự thay đổi động lượng gần như nhau.

Câu hỏi 9 trang 122 Vật lí 10: Dựa vào kết quả đo vận tốc từ hai thí nghiệm trên, tiến hành tính toán và lập bảng số liệu về động năng của hai xe trước và sau va chạm (như gợi ý ở Bảng 19.2) cho cả hai loại va chạm.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính động năng: $W_d=\frac{1}{2}m{v}^2$

Lời giải:

Bảng số liệu: m₁ = 0, 46 kg; m₂ = 0,776 kg

Va chạm mềm, học sinh tự thực hành để lấy số liệu, tính tương tự như va chạm đàn hồi.

Câu hỏi 10 trang 122 Vật lí 10: Đánh giá sự thay đổi năng lượng (thông qua động năng) của hệ trong hai va chạm đang xét.

Phương pháp giải:

Vận dụng kết quả câu 9

Lời giải:

Từ bảng tính toán số liệu, ta thấy:

+ Va chạm đàn hồi: Động năng của hệ trước và sau va chạm gần bằng nhau.

+ Va chạm mềm: Động năng của hệ sau va chạm nhỏ hơn động năng của hệ trước va chạm.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Câu hỏi trang 120 Vật lí 10

Luyện tập trang 121 Vật lí 10: Một trong những giải pháp khi cứu hộ người dân trong những vụ tai nạn hỏa hoạn ở nhà cao tầng là sử dụng đệm hơi. Đệm hơi được đặt ở vị trí thích hợp để người bị nạn có thể nhảy xuống an toàn (Hình 19.3). Thảo luận để trình bày vai trò của đệm hơi.

Câu hỏi 3 trang 121 Vật lí 10: Quan sát Hình 19.4 mô tả về hai trường hợp va chạm và nhận xét những tính chất của va chạm

Câu hỏi trang 123 Vật lí 10: Hãy kéo quả nặng đầu tiên của hệ con lắc Newton (Hình 19.5) lệch một góc nhỏ và thả ra. Quan sát, mô tả và giải thích hiện tượng.

Câu hỏi trang 124 Vật lí 10

Luyện tập trang 124 Vật lí 10: Quan sát Hình 19.10, dựa vào kiến thức động lượng để

Vận dụng trang 124 Vật lí 10: Giả sử trong nhà em có em bé nhỏ, hãy đề xuất phương án xử lí nền nhà để hạn chế đến mức tối thiểu chấn thương khi em bé ngã. Giải thích tại sao chọn phương án đó.

Bài tập trang 125 Vật lí 10