So sánh va chạm đàn hồi và va chạm mềm

Va chạm đàn hồi - Va chạm mềm

I - VA CHẠM MỀM (VA CHẠM KHÔNG ĐÀN HỒI)

Va chạm mềm là va chạm mà sau khi va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và chuyển động với cùng vận tốc:

\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V\)

Trong đó:

+ \({m_1},{m_2}\): khối lượng của vật 1 và vật 2

+ \({v_1},{v_2}\): vận tốc trước va chạm của vật 1 và vật 2

+ \(V\): vận tốc sau va chạm của 2 vật

Chú ý: \({v_1},{v_2},V\) là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hợp cụ thể và hệ quy chiếu ta chọn.

II - VA CHẠM ĐÀN HỔI (Đọc thêm)

Va chạm đàn hồi là va chạm xuất hiện biến dạng đàn hồi trong khoảng thời gian rất ngắn, sau va chạm vật lấy lại hình dạng ban đầu và tiếp tục chuyển động tách rời nhau.

1. Va chạm đàn hồi trực diện xuyên tâm

.png)

+ Bảo toàn động lượng: $\overrightarrow {{P_1}} + \overrightarrow {{P_2}} = \overrightarrow {P{'_1}} + \overrightarrow {P{'_2}}$

hay \({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = {m_1}v{'_1} + {m_2}v{'_2}\) (1)

với \({v_1},{v_2},v{'_1},v{'_2}\) là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hơp cụ thể và hệ quy chiếu ta chọn.

+ Bảo toàn động năng:

\({{\rm{W}}_{{{\rm{d}}_1}}} + {{\rm{W}}_{{d_2}}} = {{\rm{W}}_{d{'_1}}} + {{\rm{W}}_{d{'_2}}}\) \( \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}{m_1}v_1^2 + \dfrac{1}{2}{m_2}v_2^2 = \dfrac{1}{2}{m_1}{v'}_1^2 + \dfrac{1}{2}{m_2}{v'}_2^2{\rm{ }}\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2), ta suy ra:

\(\left\{ \begin{array}{l}v{'_1} = \frac{{\left( {{m_1} - {m_2}} \right){v_1} + 2{m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}\\v{'_2} = \frac{{\left( {{m_2} - {m_1}} \right){v_2} + 2{m_1}{v_1}}}{{{m_1} + {m_2}}}\end{array} \right.\)

2. Các trường hợp đặc biệt của va chạm đàn hồi xuyên tâm:

+ Hai vật có khối lượng bằng nhau: \({m_1} = {m_2}\)

Ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}v{'_1} = {v_2}\\v{'_2} = {v_1}\end{array} \right.\)

Điều này có nghĩa là sau va chạm chuyển động của vật \({m_1}\) sẽ truyền cho vật \({m_2}\) và chuyển động của vật \({m_2}\) truyền cho vật \({m_1}\)

+ Vật \({m_1}\) có khối lượng rất nhỏ so với vật \({m_2}\) và ban đầu vật \({m_2}\) có \({v_2} = 0\) (đứng yên)

\({m_1} \ll {m_2} \to \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}} \approx 0\)

thay vào biểu thức tổng quát trên, ta suy ra: $\left\{ \begin{array}{l}v{'_1} = - {v_1}\\v{'_2} = 0\end{array} \right.$

Khi xảy ra tai nạn ô tô, người ngồi trong xe sẽ và đập vào và lăng hoặc kinh dẫn đến những chấn thương nghiêm trọng. Do đó, người ta cần có những thử nghiệm tai nạn ô tô như Hình 19,8. Từ đó, khi thiết kế ô tô, nhà sản xuất luôn trang bị đai an toàn và tủi khí (Hình 19.9) nhằm tăng thời gian và chạm của tài xế với các vật dụng trong xe từ 10 đến 100 lần. Điều này dẫn đến việc giảm đáng kể độ lớn của lực tác dụng lên tài xế và giảm thiểu khả năng chán thương của tài xế.

Lời giải bài 19.2 trang 64 SBT Vật lí 10 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 10.

Giải SBT Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 19: Các loại va chạm

Bài 19.2 trang 64 SBT Vật lí 10: So sánh sự giống và khác nhau giữa va chạm đàn hồi và va chạm mềm.

Lời giải:

- Giống nhau: Động lượng của hệ va chạm bảo toàn trong cả hai trường hợp.

- Khác nhau:

Va chạm đàn hồi

Va chạm mềm

Động năng của hệ va chạm không thay đổi.

Động năng của hệ sau va chạm nhỏ hơn động năng của hệ trước va chạm.

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

Bài 18: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng

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

Bài 23: Định luật Hooke

Bài 19.2 So sánh sự giống và khác nhau giữa va chạm đàn hồi và va chạm mềm.

  • Giống nhau: Động lượng của hệ va chạm bảo toàn trong cả hai trường hợp.
  • Khác nhau: Va chạm đàn hồiVa chạm mềmĐộng năng của hệ va chạm không thay đổiĐộng năng của hệ sau va chạm nhỏ hơn động năng của hệ trước va chạm

Va chạm đàn hồi và va chạm mềm khác nhau ở đâu?

Va chạm mềm và va chạm đàn hồi là hai khái niệm quan trọng trong vật lý. Va chạm mềm là khi hai vật va vào nhau mà không đàn hồi, sau đó gắn chặt vào nhau và chuyển động cùng một vận tốc. Trong khi va chạm đàn hồi là khi hai vật va vào nhau và sau đó đàn hồi, có thể chuyển động với vận tốc khác nhau.

Va chạm mềm xảy ra khi nào?

  1. Va chạm mềm: Người ta gọi va chạm giữa các vật là va chạm mềm nếu sau va chạm hai vật dính liền với nhau thành một vật. Trong va chạm mềm một phần động năng của các quả cầu đã chuyển thành nhiệt và công làm biến dạng các vật sau va chạm.

Va chạm đàn hồi không xuyên tâm là gì?

- Va chạm đàn hồi không xuyên tâm: Đây là loại va chạm xảy ra giữa hai vật có phương chuyển động khác nhau và không có trọng tâm nằm trên phương chuyển động. Ví dụ, trường hợp một quả bóng đá va chạm với một tường và quay trở lại sau va chạm.

Va chạm mềm còn được gọi là gì?

Va chạm mềm, còn được biết đến với tên gọi va chạm không đàn hồi, là một hiện tượng phức tạp trong vật lý, có nhiều ứng dụng quan trọng và có sự ảnh hưởng sâu rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học và công nghệ.