Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 nâng cao
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 12
- Giải Vật Lí Lớp 12
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
Giải Bài Tập Vật Lí 12 – Bài 3: Momen động lượng. Định luật bảo toàn momen động lượng (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
Bài C2 (trang 16 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Một quả bowling (dạng một quả cầu đặc) có momen quán tính đối với trục đối xứng của nó là 0,06 kg.m2 (hình 3.1). Tính momen động lượng của quả bowling đối với trục quay đi qua tâm của nó tại thời điểm mà nó có tốc độ góc là 40 rad/s.
Lời giải:
Quả bowling có dạng một quả cầu đặc có momen quán tính I = 20 (kg.m2) lăn với tốc độ góc ω = 40 (rad/s) thì có momen động lượng đối với trục quay là:
L = I.ω = 800(kg.m2/s)
Bài C3 (trang 16 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Dựa vào định luật bảo toàn momen động lượng, hãy giải thích sự khác biệt của chuyển động quay ở hai tư thế trên hình 3.2.
Lời giải:
Diễn viên xiếc đứng trên bàn xoay đang quay, biểu diễn lần lượt ở hai tư thế khác nhau, dựa vào định luật bảo toàn momen động lượng, ta có: I1ω1 = I2ω2
+ Ở tư thế dang 2 tay ngang thì momen quán tính lớn, do đó tốc độ góc ω nhỏ.
+ Sau đó diễn viên co 2 tay từ từ vào người để giảm dần momen quán tính và tăng tốc độ góc ω để quay nhanh hơn.
Bài C4 (trang 17 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Trả lời câu hỏi đã nêu ra ở phần mở bài:
” Các vận động viên nhảy cầu đang biểu diễn các tư thế xoắn người thật ngoạn mục. Ta hãy tìm hiểu vì sao khi nhảy từ ván cầu xuống nước, họ thường thực hiện động tác gập người và bó gối thật chặt lúc xoay người ở trên không. Sau đó, họ phải làm thế nào để ngừng quay và lao mình vào trong nước?”
Lời giải:
Các vận động viên khi nhảy từ ván cầu xuống nước thường có động tác “bó gối” thật chặt lúc ở trên không là để giảm momen quán tính nên tăng tốc độ quay. Sau đó dãn người ra để tăng momen quán tính và giảm nhanh tốc độ quay khi sắp lao mình vào nước.
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.
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.
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:
+ Momen động lượng: L = I.ω = 0,72.35 = 25 kg.m2/s
Lời giải:
Chọn B
Áp dụng định luật bảo toàn momem động lượng: I1ω1 + I2ω2 = (I1 + I2)ω
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, momen quán tính lớn, khi thu tay và quả tạ lại sát vai, momen quán tính giảm.
Theo định luật bảo toàn momen động lượng: I1.ω1 = I2.ω2
I1 > I2 → ω2 > ω1
Vậy sau đó tốc độ góc tăng lên.
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.