Slide bài giảng vật lí 10 kết nối bài 30: Thực hành - Xác định động lượng của vật trước và sau va chạm

Tóm lược nội dung

BÀI 30 THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH ĐỘNG LƯỢNG CỦA VẬT TRƯỚC VÀ SAU VA CHẠM

Câu 1:  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 để 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?

Trả lời rút gọn:

Khi hai xe va chạm, có thể xảy ra ba trường hợp:

• Hai xe dính vào nhau và di chuyển cùng nhau về phía trước.
• Một xe dừng lại, xe còn lại di chuyển về phía trước.
• Hai xe di chuyển ngược lại so với hướng ban đầu.

I.Dụng cụ thí nghiệm

II.Thiết kế phương án thí nghiệm

Câu 1: Đẩy cho hai xe chuyển động va chạm vào nhau 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?

Trả lời rút gọn:

1. Hai xe chuyển động trên đệm khí nằm ngang, hệ hai xe chuyển động đó có thể được coi là hệ kín. Vì ngoại lực tác dụng vào hệ bằng không.

2. Đo các đại lượng

- Khối lượng các xe.

- Tốc độ các xe trước va chạm.

- Tốc độ các xe sau va chạm.

3. 

- Trường hợp 1: Sau khi va chạm, hai xe dính vào nhau.

- Trường hợp 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

- Bước 3: Sử dụng đồng hồ thời gian ghi lại thời gian qua cổng quang điện

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

4. Thiết kế phương án thí nghiệm:

Bước 1: Điều chỉnh băng đệm khí và kết nối ống dẫn khí từ bơm nén.

Bước 2: Lắp hai cổng quang điện và kết nối chúng với đồng hồ đo thời gian.

Bước 3: Lắp tấm cản quang và các chốt cắm lên hai xe.

Bước 4: Đặt hai xe lên băng đệm khí. Bật bơm nén khí và đồng hồ đo thời gian.

III. Tiến hành thí nghiệm

IV. Kết quả thí nghiệm

Câu 1: Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm

1. Từ Bảng 30.1 và Bảng 30.2, hãy so sánh các kết quả xác định động lượng của hai xe trước và sau va chạm trong hai thí nghiệm.

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

Trả lời rút gọn:

1. Tham khảo bảng kết quả thí nghiệm sau:

Bảng 30.1. Thí nghiệm va chạm mềm

Độ dài tấm cản quang: 0,1 m

Bảng 30.2. Thí nghiệm va chạm đàn hồi

2. Đề xuất phương án thí nghiệm khác: 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.

Câu 2: 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 viên bi có khối lượng xác định.

Trả lời rút gọn:

Tải phần mềm về điện thoại và tự thực hiện thí nghiệm để rút ra kết luận.