Khởi động trang 116 Vật lí 10: Có hai xe chuyển động va chạm vào nhau thì động lượng các xe thay đổi. Em hãy nêu các trường hợp có thể xảy ra và dự đoán sau va chạm hai xe chuyển động như thế nào. Làm thế nào xác định được động lượng của hai xe trước và sau va chạm bằng dụng cụ thí nghiệm, từ đó kiểm nghiệm định luật bảo toàn động lượng?

Phương pháp giải:

Liên hệ thực tế

Trả lời:

Các trường hợp có thể xảy ra khi hai xe va chạm vào nhau
+ TH1: Hai xe dính vào nhau và di chuyển cùng nhau về phía trước

+ TH2: Một xe dừng lại, xe còn lại di chuyển về phía trước

+ TH3: Hai xe di chuyển ngược lại so với hướng di chuyển ban đầu

Cách xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm, ta sử dụng bộ dụng cụ thí nghiệm xác định động lượng, từ đó kiểm nghiệm định luật bảo toàn động lượng.

I. Dụng cụ thí nghiệm

II. Thiết kế phương án thí nghiệm

Hoạt động trang 116 Vật Lí 10: Đẩy cho hai xe chuyển động va chạm vào nha trên đệm khí và thảo luận:

1. Khi hai xe chuyển động trên đệm khí nằm ngang, hệ hai xe chuyển động có phải là hệ kín không? Vì sao?

2. Để xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm cần đo các đại lượng nào?

3. Hãy thử các trường hợp mà em đã dự đoán và suy nghĩ làm thế nào đo được các đại lượng để xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm.

4. Thiết kế phương án thí nghiệm để xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm tương ứng với các trường hợp va chạm có thể xảy ra?

Phương pháp giải:

Thực hiện thí nghiệm và trả lời

Trả lời:

1. Khi hai xe chuyển động trên đệm khí nằm ngang, hệ hai xe chuyển động là hệ kín vì không có ngoại lực nào tác dụng lên hệ.

2. Để xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm, ta cần đo khối lượng của hai xe và vận tốc của hai xe trước và sau khi va chạm.

3. Các trường hợp có thể xảy ra khi cho hai xe va chạm trên đệm khí:

+ TH 1: Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau

+ TH 2: Sau khi va chạm, hai xe chuyển động về hai phía ngược nhau

Cách đo các đại lượng để xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm

+ Bước 1: Xác định khối lượng của hai xe bằng cách cho hai xe lên cân điện tử

+ Bước 2: Đo quãng đường giữa hai cổng quang điện, khởi động lại đồng hồ đo thời gian hiện số.

+ Bước 3: Thực hiện thí nghiệm và ghi lại kết quả

Do vật thực hiện chuyển động trong thời gian ngắn nên coi vật chuyển động thẳng đều

Động lượng của vật là: $p=m.v=m.\frac{s}{t}$

4. Thiết kế phương án thí nghiệm:

Bước 1: Điều chỉnh cho băng đệm khí nằm ngang và lắp ống dẫn khí từ bơm nén vào băng đệm khí.

Bước 2: Lắp hai cổng quang điện vào hai giá đỡ đặt cách nhau một khoảng.

Bước 3: Nối dây từ hai cổng quang điện vào đồng hồ đo thời gian hiện số .

Bước 4: Lắp tấm cản quang và các chốt cắm thích hợp lên mỗi xe và đặt hai xe lên băng đệm khí.

Bước 5: Cấp điện cho bơm nén khí và đồng hồ đo thời gian hiện số.

Giải vật lí 10 trang 118 Tập 1 Kết nối tri thức

III. Tiến hành thí nghiệm

IV. Kết quả thí nghiệm

Hoạt động trang 118 Vật Lí 10: Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm.

2. Em có thể đề xuất phương án thí nghiệm khác để xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm.

Trả lời:

1. Học sinh làm thí nghiệm và so sánh kết quả.

2. Đề xuất phương án thí nghiệm

Sử dụng điện thoại thông minh và phần mềm phân tích video để xác định được vận tốc và động lượng trước và sau va chạm của hai xe có khối lượng xác định.

Xem thêm các bài giải SGK Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng

Bài 31: Động học của chuyển động tròn đều

Bài 32: Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm