Lý thuyết Vật lí 10 Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng

1. Khái niệm Hệ kín (Hệ cô lập)

Một hệ nhiều vật được gọi là hệ kín (hệ cô lập) khi hệ đó thỏa mãn một trong các điều kiện sau:

• Không có bất kì ngoại lực nào từ bên ngoài tác dụng lên các vật trong hệ.
• Có ngoại lực tác dụng nhưng tổng hợp các ngoại lực triệt tiêu lẫn nhau ($\sum \vec{F ng} = \vec{0}$).
• Ngoại lực có tác dụng nhưng theo một phương nào đó tổng ngoại lực bằng 0 $\Rightarrow$ Động lượng của hệ được bảo toàn theo phương đó.
• Trong các hiện tượng va chạm mạnh, tiếng nổ, súng bắn diễn ra trong thời gian $\Delta t$ cực ngắn: Nội lực tương tác giữa các vật cực kì lớn so với trọng lực hay lực cản bên ngoài, nên hệ được coi gần đúng là hệ kín trong thời gian tương tác đó.

2. Nội dung Định luật bảo toàn động lượng

1. Phân loại va chạm

Công thức vận tốc của hệ sau va chạm mềm:

2. Chuyển động bằng phản lực

Xét một tên lửa có khối lượng tổng cộng $M$ chứa khối lượng khí nhiên liệu $m$. Ban đầu toàn bộ hệ đứng yên (động lượng ban đầu bằng 0):

Khi động cơ hoạt động, lượng khí $m$ bị đốt cháy và phụt ra phía sau với vận tốc $\vec{v k}$. Theo định luật bảo toàn động lượng, thân tên lửa (khối lượng $M - m$) sẽ thu được vận tốc $\vec{V}$ lao về phía trước:

Dấu trừ chứng tỏ thân tên lửa luôn chuyển động ngược hướng với hướng phụt ra của luồng khí nóng. Chuyển động này hoạt động được ngay cả trong chân không vũ trụ vì không cần tựa vào không khí.