Chương 4
Các định luật bảo toàn
Bài 32
Chuyển động bằng phản lực
Bài tập về định luật bảo toàn động lượng
I. Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực:
Hiện tượng súng giật được lợi dụng để đẩy vỏ đạn (đã bắn) ra ngoài và đưa viên đạn mới vào nòng (súng bắn liên thanh).Tuy nhiên, có một loại súng mà khi bắn không bị giật lùi. Một súng thuộc loại đó là súng SKZ (súng không giật ) do kĩ sư Anh hùng lao động Trần Đại Nghĩa sáng chế trong kháng chiến chống pháp. SKZ có nòng để hở phía sau, được đặt lên vai, nhắm bắn mục tiêu qua thước nhắm. Khi thuốc súng cháy nổ, đẩy đầu bay nề phía trước thì luồng khí phụt về phía sau và thoát ra ngoài khiến cho súng không bị giật lùi.
II. Động cơ phản lực. Tên lửa
a) Động cơ phản lực
Trước chiến tranh TG II
Nửa sau thế kỷ XX
Tuabin nén
Vận tốc máy bay dân dụng: 900-1000 km/h
Vận tốc máy bay phản lực chiến đấu: trên 1300 km/h (vận tốc siêu thanh)
pháo thăng thiên: áp dụng nguyên tắc phản lực.
II. Động cơ phản lực. Tên lửa
b) Tên lửa
Điều khác biệt:
- không cần đến môi trường khí quyển bên ngoài.
- mang theo chất oxi hóa để đốt cháy nhiên liệu → chuyển động trong không gian vũ trụ (chân không) giữa các thiên thể
1. khối lượng và tốc độ của khí vụt ra cần phải lớn.
2. chọn tỷ lệ thích hợp của vỏ tên lửa và khối lượng của nhiên liệu chứa nó.
theo tính toán: kết cấu ba tầng là hợp lý hơn cả và hiệu suất đạt cao nhất.
Tên lửa nhiều tầng
vệ tinh nhân tạo
trạm thăm dò
con người
III. Bài tập về định luật bảo toàn động lượng
Bài 1:
Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75kg đang đi bộ ngoài không gian. Do một sự cố, dây nối người với con tàu bị tuột. Để quay về con tàu vũ trụ người đó ném 1 bình oxi về phía ngược với tàu với vận tốc v=12m/s. Giả sử ban đầu người đứng yên so với tàu, hỏi sau khi ném bình khí, người sẽ chuyển động về phía con tàu với vân tốc V bằng bao nhiêu?
Bài giải:
Gọi khối lượng của người la M, của bình khí là m. Hệ người – bình khí coi là một hệ kín. Xét trong hệ quy chiếu gắn với tàu, tổng động lượng ban đầu của hệ bằng 0. Theo định luật bảo động lượng, sau khi người ném bình khí, tổng động lượng của hệ cũng phải bằng 0:
M + m =
Các vận tốc của người và bình khí co cùng phương nên đẳng thức trên có dạng đại số:
MV + mv = 0 V =
Thay số , ta được :
V = = -1,6 m/s
Dấu – chứng tỏ người chuyển động về phía tàu, ngược hướng với chiều ném của bình khí.
Bài 2
Hai vật có khối lượng m1 và m2 chuyển động ngược hướng nhau với vận tốc v1 = 6m/s và v2 = 2m/s tới va chạm nhau. Sau va chạm, cả hai đều bật ngược trở lại với vận tốc có giá trị bằng nhau v1’ = v2’ = 4m/s. Tìm tỷ số khối lượng của 2 vật.
Bài giải:
Giả sử chọn chiều của v1 là chiều dương. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho hệ hai vật (hệ kín):
m1v1 – m2v2 = m1v1’ + m2v2’
Thay số và chia cả hai vế cho m2 :
=
Chuyển vế ta được : = 6, suy ra
= 0.6
The End
Thanks for your listening
nguon VI OLET
