Vì sao bảo toàn động lượng chưa đủ để tìm hai vận tốc sau va chạm?

Giải thích nguyên lý

Một phương trình động lượng một chiều thường chưa đủ xác định hai vận tốc chưa biết. Cần thêm thông tin như hai vật dính nhau, tính đàn hồi hoặc một vận tốc đã đo. Nhiều kết quả có thể cùng thỏa động lượng nhưng có độ biến thiên động năng khác nhau. Vì vậy không được tự giả định va chạm đàn hồi hay dính nếu đề chưa cho.

Ví dụ tính từng bước

Hai xe đều 1 kg, trước va chạm có vận tốc 4 m/s và 0. Tổng động lượng là 4 kg·m/s, động năng 8 J. Kết quả A: hai xe cùng 2 m/s, động lượng vẫn 4, động năng còn 4 J. Kết quả B: xe đầu dừng, xe sau chạy 4 m/s, động lượng cũng 4 nhưng động năng 8 J. Cần thêm dữ kiện để chọn kết quả.

Điểm dễ hiểu sai

Chỉ kiểm tra p trước = p sau không chứng minh đã tìm đúng duy nhất đáp án. Cũng phải kiểm tra điều kiện va chạm và tính hợp lý năng lượng.

Tự kiểm tra

Nếu đề nói hai xe dính, chọn A hay B? Đáp án A, do sau va chạm chúng có chung vận tốc.

Điều kiện áp dụng

Mô hình một chiều, xung lực ngoài không đáng kể. Hai kết quả minh họa hai loại tương tác khác nhau, không khẳng định cùng một lần va chạm cho cả hai.

Đọc hình minh họa

Một trạng thái ban đầu phân thành hai khả năng cuối A và B, cùng động lượng 4 kg·m/s nhưng động năng khác nhau. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Động lượng là vectơ hay đại lượng vô hướng Định luật bảo toàn động lượng xét hệ nào