Giải bài tập sgk lý nâng cao Bài 3: Momen động lượng. Định luật bảo toàn momen động lượng


Nội dung bài giảng

Trả lời Câu hỏi (trang 17)
Câu 1 (trang 17 sgk Vật Lí 12 nâng cao):

Phát biểu định luật bảo toàn momen động lượng.

Lời giải:

Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ vật) đối với một trục bằng không thì tổng momen động lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục đó được bảo toàn.

Câu 2 (trang 17 sgk Vật Lí 12 nâng cao):

Các vận động viên nhảy cầu 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.

Lời giải:

Momen động lượng của người L = Iω. Khi bó gối thì momen quán tính của người đó giảm, theo định luật bảo toàn momen động lượng tốc độ góc ω phải tăng, đây là động tác biểu diễn xoay người trên không. Khi gần tiếp nước, người đó phải duỗi thẳng người ra. Momen quán tính tăng thì tốc độ góc ω giảm làm người đó ngừng quay và lao mình vào trong nước.

Giải Bài tập (trang 17)
Bài 1 (trang 17 sgk Vật Lí 12 nâng cao):

Một vật có momem quán tính đối với trục quay cố định là 0,72 kg.m2 quay đều 10 vòng trong 1,8 s. Momen động lượng của vật có độ lớn bằng

A. 4 kg.m2/s     B. 8 kg.m2/s

C. 13 kg.m2/s     D. 25 kg.m2/s

Lời giải:

Chọn D

+ Tốc độ góc ω = 2πn = 2π.10/1,8 =3 5 rad/s

+ Momen động lượng: L = Iω = 0,72.35 = 25 kg.m2/s

Bài 2 (trang 17 sgk Vật Lí 12 nâng cao):

Hai đĩa tròn có momen quán tính I1 và I2 đang quay đồng trục và cùng chiều với tốc độ góc ω1 và ω2 (Hình 3.3). 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 bài tập sgk-Bài 2 (trang 17 sgk Vật Lí 12 nâng cao):

Lời giải:

Chọn B

Áp dụng định luật ảo toàn momem động lượng: l1ω1 + l2ω2= (l1 + l2)ω. Suy ra :

Giải bài tập sgk-Lời giải:

Bài 3 (trang 17 sgk Vật Lí 12 nâng cao):

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. Giảm đi

C. Lúc đầu tăng, sau đó giảm đến 0.

D. lúc đầu giảm, sau đó bằng 0.

Lời giải:

Chọn A.

Khi đang dang tay, Momem quán tính lớn, khi thu tay và quả tạ lại sát vai, Momem động lượng giảm. Theo định luật bảo toàn động lượng lúc đó tốc độ góc tăng lên.

Bài 4 (trang 17 sgk Vật Lí 12 nâng cao):

Một đĩa tròn đồng chất có bán kính R = 0,5m. Khối lượng m =1kg quay đều với tốc độ góc ω = 6 rad/s quanh một trục thẳng đứng đi qua tâm của đĩa. Tính momen động lượng của đĩa đối với trục quay đó.

Lời giải:

- Momen quán tính của đĩa: l = (1/2)mR2 = 0,5. 1.0,52 = 0,125 kg.m2

- Momem động lượng: M = lω = 0,125.6 = 0,75 kg.m2/s.



Loading...