- Nguyên liệu:

+ 1 ống hút

+ 1 chai nhựa

+ 4 nắp chai

+ Băng dính

+ 1 quả bóng ba

+ Lần thứ nhất: động lượng của quả bóng được bảo toàn.

+ Lần thứ hai: động lượng của quả bóng không được bảo toàn.

+ Nếu khoảng thời gian biến đổi động lượng của quả bóng trong hai lần là bằng nhau, thì ta có lực trung bình tỉ lệ thuận với độ biến thiên động lượng.

+ Độ biến thiên động lượng trong lần thứ nhất lớn hơn độ biến thiên động lượng trong lần thứ hai nên lực trung bình của quả bóng trong lần thứ nhất lớn hơn lực trung bình của quả bóng tác dụng lên tường lần thứ hai.

Độ thay đổi động lượng: \(\Delta p = \left| {{p_s} - {p_{tr}}} \right|\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của bóng khi va chạm vào tường.

+ Lần thứ nhất: \(\Delta p = \left| {{p_s} - {p_{tr}}} \right| = \left| { - mv - mv} \right| = 2mv\)

+ Lần thứ hai: \(\Delta p = \left| {{p_s} - {p_{tr}}} \right| = \left| {0 - mv} \right| = mv\)

=> Trong lần thứ nhất, quả bóng có độ thay đổi động lượng lớn hơn.

Trong một hệ kín, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng, theo định luật bảo toàn động lượng, phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại.

Khi quả pháo hoa được bắn thẳng đứng lên cao và phát nổ đúng khi tới điểm cao nhất. Ta thấy các mảnh pháo hoa cháy rực rỡ nhiều màu và bay ra theo mọi hướng, mỗi mảnh nhỏ đều có động lượng, luôn có mảnh khác tương ứng chuyển động theo hướng ngược lại. Nên điều này không mẫu thuẫn với định luật bảo toàn động lượng.

Động lượng của các xe trước va chạm:

+ Xe 1: \({p_1} = {m_1}.{v_1} = 0,245.0,542 \approx 0,133(kg.m/s)\)

+ Xe 2: \({p_2} = {m_2}.{v_2} = 0\)(do xe 2 đứng yên nên v₂ = 0)

=> Động lượng của hệ trước va chạm là: p = 0,133 kg.m/s

Động lượng của các xe sau va chạm

+ Xe 1: \(p_1' = {m_1}.v_1' = 0,245.0,269 \approx 0,066(kg.m/s)\)

+ Xe 2: \(p_2' = {m_2}.v_2' = 0,245.0,269 \approx 0,066(kg.m/s)\)

=> Động lượng của hệ sau va chạm là: p’ = 0,132 kg.m/s

=> Động lượng của hệ trước và sau va chạm gần như bằng nhau

=> Định luật bảo toàn động lượng được nghiệm đúng.

Gọi xe 1 có khối lượng, vận tốc trước va chạm, vận tốc sau va chạm là m₁ , v₁ , v’₁

Xe 2 có khối lượng, vận tốc trước va chạm, vận tốc sau va chạm là m₂ , v₂ , v’₂

Giả sử xe 1 có tốc độ va chạm với xe 2 đang đứng yên

=> v₂ = 0

Sau va chạm hai xe dính vào nhau, nên ta có \(v_1' = v_2' = {v'}\)

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe 1

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

\(\overrightarrow {{p_1}}  + \overrightarrow {{p_2}}  = \overrightarrow {p_1'}  + \overrightarrow {p_2'} \)

\( \Leftrightarrow {m_1}.\overrightarrow {{v_1}}  + {m_2}.\overrightarrow {{v_2}}  = ({m_1} + {m_2}).\overrightarrow {{v'}} \)     (1)

Chiếu (1) lên chiều dương, ta có: \({m_1}.{v_1} + {m_2}.{v_2} = ({m_1} + {m_2}).{v'}\)

Do v₂ = 0 \( \Rightarrow {v'} = \frac{{{m_1}.{v_1}}}{{{m_1} + {m_2}}}\)

Chọn chiều dương là chiều từ trái sang phải

+ Trước khi va chạm: v₁ = 2 m/s; v₂ = 3 m/s

=> Động lượng của vật trước va chạm: p = m.v₁ – m.v₂ = m.(v₁ – v₂ ) = 1.(-1) = -1 (kg.m/s)

+ Sau va chạm: \(v_1' = 2\) m/s; \(v_2' = 1\) m/s

=> Động lượng của vật sau va chạm: \(p = m.( - v_1' + v_2') = 1.( - 1) =  - 1(kg.m/s)\)

=> Động lượng trước va chạm = Động lượng sau va chạm

=> Kết luận: Trong quá trình chuyển động của vật, động lượng được bảo toàn

Tham khảo:

a) Ta có: m = 0,5 kg; v = 20 m/s.

=> Động lượng của hòn đá là: p = m.v = 0,5.20 = 10 (kg.m/s).

b) Ta có: m = 12 000 kg; v = 10 m/s.

=> Động lượng của xe buýt là: p = m.v = 12 000.10 = 1,2.10⁵ (kg.m/s).

c) Ta có: m = 9,1.10 ^-31 kg; v = 2,0.10⁷ m/s.

=> Động lượng của electron là: p = m.v = 9,1.10 ^-31 . 2,0.10⁷ = 1,82.10^-23 (kg.m/s)