| A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
1. Moment động lượng . Moment động lượng của vật rắn đối với trục quay bằng tích số của moment quán tính của vật quay đối với trục đó và vận tốc góc của vật quay quanh trục đó. Công thức: L = Iω
2. Định luật bảo toàn moment động lượng Khi tổng đại số các moment ngoại lực đặt lên một vật rắn đối với một trục bằng không hay các moment ngoại lực triệt tiêu nhau) thì moment động lượng của vật rắn đối với trục đó là không đổi. Trong trường hợp vật rắn có moment quán tính đối với trục quay không đổi thì vật rắn không quay hoặc quay đều theo trục đó I1ω1 = I2ω2 hay ∑ Li = const |
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI
C1. Phát biểu định luật bảo toàn moment động lượng
Trả lời Nếu tổng các moment lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ vật) đối với một trục bằng không thì tổng moment động lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục đó được bảo toàn: I1ω1 = I2ω2
C2. Các vận động viên bơi lội khi nhảy từ ván cầu xuống nước có động tác “bó gối” thật chặt lúc ở trên không. Giải thích tại sao làm như thế lại tăng tốc độ quay, sau đó họ phải làm thế nào để ngừng quay và lao mình vào trong nước.
Trả lời Ta có công thức: L = I1ω1 = I2ω2
Lúc ở trên không khí, vận động viên bó gối thật chặt để moment quán tính I giảm, nên tốc độ góc ω tăng. Sau đó lao mình vào nước, để giảm bớt nguy hiểm vận động viên phải duỗi thẳng người và chân tay để moment quán tính I tăng, khi đó tốc độ góc ω giảm.
C. GIẢI BÀI TẬP
B1. Một vật có moment quán tính 0,72 kg.m” quay đều 10 vòng trong 18s. Moment động lượng của vật đó có độ lớn bằng.
A. 4 kg.m2/s B. 8 kg.m2/s
C. 13 kg.m2/s D. 25,12 kg.m2/s
Giải
Moment động lượng của vật là:
Vậy chọn đáp án D.
B2. Hai đĩa tròn có moment quán tính I1 và I2 đang quay đồng trục và cùng chiều với tốc độ góc ω1 và ω2 . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau, hệ hai đĩa quay với tốc độ góc ω có độ lớn được xác định bằng công thức.
Giải
Moment động lượng của hệ khi 2 vật rời nhau là:
L = L1 + L2 = I1ω1 + I2ω2 (1)
Moment động lượng của hệ khi 2 vật dính nhau là:
L = (I1 + I2)ω (2)
Vậy chọn đáp án B.
B3. Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai tay cầm hai quả tạ. Khi người ấy dang tay theo phương ngang, ghế và người quay với tốc độ góc ω1 . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó, người ấy co tay lại kéo hai quả tạ vào gần sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế”:
A. Tăng lên
B. Lúc đầu tăng, sau đó giảm dần đến 0
C. Giảm đi
D. Lúc đầu giảm, sau đó bằng không.
Giải
Chọn đáp án A. Tăng lên.
B4. Một đĩa đồng chất có bán kính R = 0,5m, khối lượng m = 1kg quay đều với tốc độ góc 0 = 6 rad/s quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm của đĩa. Tính moment động lượng của đĩa đối với trục quay đó.
Giải
Moment quán tính của đĩa tròn là:
I = 1⁄2 mR2 = 1⁄2 .1 . (0,5)2 = 0,125 kg.m2
Moment động lượng của đĩa đối với trục quay là:
L = I.ω = 0,125.6 = 0,75kg.m2/s
Nguồn website giaibai5s.com