Thảo luận, xây dựng phương án thực hành để xác định động lượng, năng lượng của hai xe

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 2: Động lượng và năng lượng trong va chạm

Câu hỏi 1 trang 100 Vật Lí 10: Thảo luận, xây dựng phương án thực hành để xác định động lượng, năng lượng của hai xe trước và sau va chạm. Vì sao lại chọn cho các xe đo chuyển động trên giá đỡ nằm ngang?

Lời giải:

- Xây dựng phương án thực hành: 

Muốn xác định động lượng và năng lượng của xe trước và sau va chạm cần xác định khối lượng, vận tốc, độ cao (dùng để tính thế năng) của các xe.

+ Dụng cụ: băng đệm khí; đồng hồ đo thời gian hiện số (chọn đồng hồ có thể hiện thị được thời gian trước và sau); hai cổng quang điện; bơm nén khí; hai xe trượt (có khối lượng bằng nhau); hai tấm cản quang; chốt ghim và các dây nối.

+ Bố trí thí nghiệm:

Bước 1: Điều chỉnh cho băng đệm khí nằm ngang, lắp ống dẫn khí từ bơm nén khí vào băng đệm khí. Cấp điện cho bơm nén khí và điều chỉnh tốc độ của bơm cho thích hợp.

Bước 2: Lắp tấm cản quang vào các chốt cắm thích hợp trên mỗi xe, đặt hai xe lên băng đệm khí.

Bước 3: Lắp hai cổng quang điện vào hai giá đỡ đặt cách nhau một khoảng. Đặt 2 xe trượt ở bên ngoài 2 khoảng hai cổng quang điện, gắn với các chốt ghim được nối với các xe. Nối dây từ hai cổng quang điện vào đồng hồ đo thời gian hiện số. Cấp điện cho đồng hồ đo thời gian hiện số.

+ Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Điều chỉnh đồng hồ hiện về số 0, chỉnh 2 xe về các chốt ghim.

Bước 2: Mở chốt ghim đồng thời gắn ở 2 xe (chốt ghim này giống như một công tắc có tác dụng đẩy 2 xe chuyển động tiến lên phía trước). Khi 2 xe đi qua 2 cổng quang điện, đồng hồ bắt đầu đo thời gian 2 xe đi qua để xác định thời gian (gián tiếp tính được vận tốc trước va chạm của mỗi xe). Sau khi va chạm 2 xe bật ngược trở lại, tiếp tục đi qua cổng quang điện, đồng hồ lại đo thời gian (gián tiếp tính được vận tốc sau va chạm)

+ Cách xử lí kết quả: Sau khi đo được thời gian mỗi xe đi qua cổng quang điện trước và sau va chạm thì tính được vận tốc trước và sau va chạm. Dùng cân để cân khối lượng mỗi xe (bước này tiến hành trước khi thực hiện thí nghiệm). Sau đó sử dụng các công thức đã học để tính động lượng trước và sau va chạm của mỗi xe; động năng của mỗi xe cũng chính là năng lượng của mỗi xe.

+ Nhận xét: tổng động lượng và năng lượng của hai xe trước và sau va chạm gần bằng nhau.

- Chọn cho các xe đo chuyển động trên giá đỡ nằm ngang vì thế năng của các xe không thay đổi, cơ năng của hệ được bảo toàn.

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 100 Vật Lí 10: Va chạm giữa các vật là hiện tượng thường gặp ....

• Câu hỏi 2 trang 101 Vật Lí 10: Từ kết quả thí nghiệm của mình, bạn hãy tính động lượng của các xe trước và sau ....

• Câu hỏi 3 trang 101 Vật Lí 10: Từ kết quả thí nghiệm ở bảng 2.1, vận tốc của xe 1 là +0,444 m/s ....

• Câu hỏi 4 trang 102 Vật Lí 10: Từ kết quả thí nghiệm của mình, bạn hãy tính động năng của từng xe đo trước và sau ....

• Câu hỏi 5 trang 103 Vật Lí 10: Trong va chạm hoàn toàn mềm, hãy thảo luận và cho biết phần động năng bị giảm ....

• Luyện tập trang 103 Vật Lí 10: Hãy thảo luận để tìm hiểu các hiện tượng thực tế sau ....

• Câu hỏi 6 trang 104 Vật Lí 10: Tại sao nếu người lớn bế em bé ngồi ở ghế trước xe ô tô, khi xảy ra va chạm ....

• Vận dụng trang 104 Vật Lí 10: Bạn cần sử dụng một quả bóng nhỏ như quả bóng tennis đặt bên trên một quả bóng ....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Cánh diều
• Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---