【#1】Bài 23. Động Lượng. Định Luật Bảo Toàn Động Lượng

CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Khi một hệ vật chuyển động thì nói chung vị trí, vận tốc, gia tốc…của các vật trong hệ thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp có thể tìm được những đại lượng đặc trưng cho trạng thái của hệ không thay đổi theo thời gian. Đó là những đại lượng bảo toàn. Nếu đại lượng bảo toàn là một vô hướng thì giá trị của nó không đổi; nếu đại lượng bảo toàn là một vectơ thì phương, chiều và độ lớn của nó không đổi.

Các định luật bảo toàn cơ bản của cơ học:

Bảo toàn động lượng;

Bảo toàn cơ năng.

Các định luật này cho phép ta hiểu được sâu sắc nhiều thông tin về chuyển động của một hệ và vận dụng có hiệu quả trong việc giải nhiều bài toán cơ học.

23

ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

1. Kiến thức

– Định nghĩa được động lượng, nêu được hệ quả: lực với cường độ đủ mạnh tác dụng lên một vật trong một khoảng thời gian ngắn có thể làm cho động lượng của vật biến thiên.

– Từ định luật II Niu-tơn suy ra được định lí biến thiên động lượng.

– Phát biểu được định nghĩa hệ cô lập.

– Phát biểu được định luật bảo toàn động lượng.

2. Kỹ năng

– Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng để giải bài toán va chạm mềm.

– Giải thích được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực.

3. Thái độ

– Có ý thức vận dụng kiến thức Vật lí để giải thích các hiện tượng trong thực tế.

– Thích chơi các môn thể thao nhằm phát huy “Một tinh thần minh mẫn trong một thân thể tráng kiện – A sound mind in a sound body”

Chúng ta đều biết trong tương tác giữa hai vật có sự biến đổi vận tốc của các vật. Vậy hệ thức nào liên hệ giữa vận tốc giữa các vật trước và sau tương tác với khối lượng của chúng không? Và đại lượng gì sẽ đặc trưng cho sự truyền chuyển động giữa các vật trong tương tác, đại lượng này tuân theo quy luật nào?

I – ĐỘNG LƯỢNG

1. Xung lượng của lực

a) Ta hãy xét những ví dụ sau:

– Cầu thủ đá vô lê đã đưa bóng vào lưới đối phương (Video 23.1).

– Hòn bi đang chuyển động nhanh, chạm vào thành bàn, đổi hướng (Video 23.2).

– Hai hòn bi va chạm vào nhau, đổi hướng (Video 23.3).

Trong những thí dụ trên, các vật (quả bóng, hòn bi…) đã chịu tác dụng của ngoại lực trong một khoảng thời gian ngắn. Do thời gian tác dụng rất ngắn nên ta phải tạo ra những lực có độ lớn đáng kể làm đổi hướng chuyển động của vật. Nói cách khác: Lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động của vật.

được định nghĩa là Δt b) Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian Δt thì tích xung của lực trong khoảng thời gian .

Ở định nghĩa này, ta giả thiết lực không đổi trong khoảng thời gian tác dụng Δt.

Đơn vị xung của lực: Niu-tơn giây (N.s).

Video 23.1. Nếu Real Madrid cần một cú vô lê quyết định để mang lại danh hiệu Champions League thứ 9 trong lịch sử CLB hoàng gia Tây Ban Nha, người làm được điều đó chỉ có thể là Zidane. Với cú sút đẳng cấp nâng tỉ số lên 2 – 1, Zidane và các đồng đội đã chính thức có được danh hiệu cao quý thứ 9 tại đấu trường Châu Âu

Video 23.2

Video 23.3

2. Động lượng

a) Tác dụng của xung của lực có thể giải thích dựa vào định luật II Niu-tơn. Giả sử lực (không đổi) tác dụng lên một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc . Trong khoảng thời gian tác dụng Δt nhỏ, vận tốc của vật biến đổi thành nghĩa là vật đã có gia tốc.

Theo định luật II Niu-tơn:

Þ

(23.1)

Vế phải của hệ thức này chính là xung của lực trong khoảng thời gian Δ t; ở vế trái xuất hiện độ biến thiên của đại lượng

b) Đại lượng được gọi là động lượng của một vật.

Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc là đại lượng xác định bởi công thức:

(23.2)

Động lượng là một vectơ cùng hướng với vận tốc của vật (Hình 23.1). Đơn vị động lượng là kilôgam mét trên giây (kí hiệu là kgm/s).

Hình 23.1

c) Dạng khác của định luật II Niu-tơn

Hệ thức (20.l) có thể viết dưới dạng:

(23.3)

Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

Phát biểu trên được gọi là định lí biến thiên động lượng. Có thể coi đó là một cách phát biểu khác của định luật II Niu-tơn.

Ý nghĩa: Lực tác dụng đủ mạnh trong một khoảng thời gian thì có thể gây ra biến thiên động lượng của vật.

1. Chứng minh công thức (23.3).

II – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

1. Hệ cô lập (hệ kín)

Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau. Trong hệ cô lập chỉ có các nội lực trực đối nhau theo định luật III Niu-tơn.

2. Định luật bảo toàn động lượng của hệ cô lập

Xét một hệ cô lập gồm hai vật nhỏ có khối lượng m 1 và m 2 tương tác nhau.

Theo định luật III Niu-tơn:

hay

Áp dụng (23.3), ta được:

. Nghĩa là biến thiên động lượng của hệ bằng 0 hay là động lượng của hệ không đổi.

Từ kết quả nhiều thí nghiệm, nhiều hiện tượng khác nhau, ta rút ra định luật bảo toàn động lượng.

Động lượng của một hệ cô lập là một đại lượng bảo toàn.

++ … + = vectơ không đổi (23.6)

Định luật bảo toàn động lượng có nhiều ứng dụng thực tế như để giải các bài toán về va chạm, giải thích hiện tượng súng giật khi bắn

(Video 23.6), … Định luật này cũng là cơ sở của nguyên tắc chuyển động bằng phản lực của các máy bay, tên lửa ( Video 23.7) ,…

Video 23.4. Minh hoạ

Video 23.5. Minh hoạ

Video 23.6. Súng giật khi bắn

Video 23.7. Phóng vệ tinh Vinasat-1

3. Va chạm mềm

Xét một vật khối lượng m 1, chuyển động trên một mặt phẳng ngang với vân tốc là một hệ cô lập.đến va chạm vào một vật có khối lượng m 2 đang đứng yên (Video 23.8). Sau va chạm hai vật nhấp làm một và cùng chuyển động với vận tốc. Va chạm của hai vật như vậy gọi là va chạm mềm. Vì không có ma sát nên các ngoại lực tác dụng gồm có các trọng lực & các phản lực pháp tuyến chúng cân bằng nhau: Hệ

Theo định luật bảo toàn động lượng ta có :

m 1= (m 1 + m 2)

Þ

Các vectơ vận tốc cùng hướng:

4. Chuyển động bằng phản lực

Một quả tên lửa có khối lượng M chứa một khối khí khối lượng m. Khi phóng tên lửa khối khí m phụt ra phía sau với vận tốc thì tên khối lượng M chuyển động với vận tốc (Video 23.9).

Lúc đầu động lượng của tên lửa bằng không:

Khí phụt ra, động lượng của hệ:

Coi tên lửa là hệ cô lập, theo định luật bảo toàn động lượng ta có:

m + M =

Þ = –

Ta thấy ngược hướng với nghĩa là tên lửa bay về phía trước, ngược với hướng khí phụt ra.

Video 23.8. Va chạm mềm trên đệm không khí

Video 23.9

Video 23.10. Mô hình tên lửa nhiều tầng

Câu 1. Nêu định nghĩa, viết biểu thức động lượng của một vật và nêu tên đơn vị các ĐLVL có trong đó?

Câu 2. Khi nào động lượng của một vật biến thiên?

Câu 3. Phát biểu định luật bảo toàn động lượng? Biểu thức?

Câu 4. Em hãy kể các chuyển động bằng phản lực mà em biết?

23.1. Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để được một câu có nội dung đúng.

23.2. Một vật có khối lượng 2 kg rơi tự do xuống đất trong khoảng thời gian 0,5s. Độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian đó là bao nhiêu?

A. 5,0 kg.m/s. C. 10 kg.m/s.

B. 4,9 kg.m/s. D. 0,5 kg.m/s.

Cho g = 9,8 m/s 2.

23.3. Trong quá trình nào sau đây, động lượng của ô tô được bảo toàn?

A. Ô tô tăng tốc.

B. Ô tô giảam tốc.

C. Ô tô chuyển động tròn đều.

D. Ô tô chuyển động thẳng đều trên đường có ma sát.

23.4. Tính lực đẩy trung bình của hơi thuốc súng lên đầu đạn ở trong nòng một súng trường bộ binh, biết rằng đầu đạn có khối lượng 10 g, chuyển động trong nòng súng nằm ngang trong khoảng 10-3 s, vận tốc đầu bằng 0, vận tốc khi đến đầu nòng súng v = 865 m/s.

23.5. Một toa xe khối lượng 10 tấn đang chuyển động trên đường ray nằm ngang với vận tốc không đổi v = 54 km/h. Người ta tác dụng lên toa xe một lực hãm theo phương ngang. Tính độ lớn trung bình của lực hãm nếu toa xe dừng lại sau :

a) 1 giờ 40 phút.

b) 10 giây.

23.6. Một vật nhỏ khối lượng m 0 đặt trên một toa xe khối lượng m. Toa xe này có thể chuyển động trên một đường ray nằm ngang không ma sát. Ban đầu hệ đứng yên. Sau đó cho m­ 0 chuyển động ngang trên toa xe với vận tốc. Xác định vận tốc chuyển động của toa xe trong hai trường hợp:

a) là vận tốc của m 0 đối với mặt đất.

b) là vận tốc của m 0 đối với toa xe.

23.7*. Có một bệ khối lượng 10 tấn có thể chuyển động trên đường ray nằm ngang không ma sát. Trên bệ có gắn một khẩu pháo khối lượng 5 tấn. Giả sử khẩu pháo chứa một viên đạn khối lượng 100 kg và nhả đạn theo phương ngang với vận tốc đầu nòng 500 m/s (vận tốc đối với khẩu pháo). Xác định vận tốc của bệ pháo ngay sau khi bắn, trong các trường hợp sau:

1. lúc đầu hệ đứng yên.

2. Trước khi bắn, bệ pháo chuyển động với vận tốc 18 km/s:

a) Theo chiều bắn.

b) Ngược chiều bắn.

23.8. Một xe chở cát khối lượng 38 kg đang chạy trên đường nằm ngang không ma sát với vận tốc 1 m/s. Một vật nhỏ khối lượng 2 kg bay ngang với vận tốc 7 m/s (đối với mặt đất) đến chui vào cát và nằm yên trong cát. Xác định vận tốc mới của xe. Xét hai trường hợp :

a) Vật bay đến ngược chiều xe chạy.

b) Vật bay đến cùng chiều xe chạy.

(VTC News) – Cơ quan quản lý hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đã phóng thử thành công tên lửa đẩy Ares I-X vào ngày hôm qua 28/10 theo giờ địa phương từ căn cứ vũ trụ Kennedy, bang Florida.

Mục đích của lần phóng này là thử nghiệm công nghệ phát triển thiết bị phóng có người lái trong tương lai để có thể thay thế đội tàu con thoi sắp “về hưu” và phục vụ tham vọng đưa người lên mặt trăng của Mỹ.

NASA đã mất gần 4 năm với kinh phí 350 triệu USD cho tên lửa này. Hôm 27/10 vừa qua Mỹ đã hủy bỏ vụ phóng tên lửa Ares I-X vì thời tiết xấu.

Tên lửa Ares I-X được phóng lên và bay khoảng 2 phút trước khi rơi xuống Đại Tây Dương, nhưng các kỹ sư của NASA hy vọng sẽ biết được những thông tin đáng giá về hoạt động của tên lửa Ares I-X nhờ 700 thiết bị cảm ứng được gắn trên tên lửa này.

Lê Dũng (Theo Press, BBC)

Con mực bơi như thế nào?

Hẳn bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên khi nghe nói: Với nhiều sinh vật thì phương pháp hoang đường “tự túm tóc để nâng mình lên trên” lại chính là cách di chuyển thông thường của chúng ở trong nước. Mực cũng thế.

Con mực và nói chung đa số các động vật nhuyễn thể lớp đầu túc đều di chuyển trong nước theo cách: lấy nước vào lỗ máng qua khe hở bên và cái phễu đặc biệt ở đằng trước thân, sau đó chúng dùng sức tống tia nước qua cái phễu đó. Như thế, theo định luật phản tác dụng, chúng nhận được một sức đẩy ngược lại đủ để thân chúng bơi khá nhanh về phía trước. Ngoài ra con mực còn có thể xoay ống phễu về một bên hoặc về đằng sau và khi ép mình để đẩy nước ra khỏi phễu thì nó có thể chuyển động theo bất kỳ hướng nào cũng được.

Chuyển động của con sứa cũng tương tự như thế: nó co các cơ lại để đẩy nước từ dưới cái thân hình chuông của nó ra và như thế nó bị đẩy về phía ngược lại. Chuyển động của bọ nước, của các ấu trùng chuồn chuồn và nhiều loài động vật dưới nước khác cũng theo phương pháp này.

(Theo: Vật lí vui)

【#2】Độ Sáng Phổ Của Bức Xạ. Bức Xạ Nhiệt Định Luật Stefan Boltzmann Liên Quan Đến Độ Chói Năng Lượng R E Và Mật Độ Quang Phổ Của Độ Chói Năng Lượng Của Vật Thể Đen

Như bạn có thể thấy, mật độ xác suất phát hiện một electron ở ranh giới của một khoảng nhất định là như nhau. Do đó ,.

Ví dụ 8 Xác định lượng nhiệt cần thiết để đốt nóng tinh thể NaCl có khối lượng m u003d 20 g ở nhiệt độ T 1 u003d 2K. Nhiệt độ Debye đặc trưng cho NaCl được giả định là 320K.

Lượng nhiệt cần thiết để làm nóng một khối lượng m từ nhiệt độ T 1 đến nhiệt độ T 2 có thể được tính theo công thức:

trong đó C là nhiệt dung mol của chất, M là khối lượng mol.

Theo lý thuyết Debye, ở nhiệt độ, nhiệt dung mol của chất rắn kết tinh được xác định theo biểu thức:

Thay thế biểu thức (2) thành (1) và tích hợp, chúng tôi có được:

Thay thế các giá trị số và thực hiện các phép tính, chúng tôi tìm thấy Q u003d 1,22 mJ.

Ví dụ 9 Tính toán sai số khối lượng, năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân.

Khiếm khuyết khối lượng của hạt nhân được xác định theo công thức:

Đối với lõi: Z u003d 5; A u003d 11.

Chúng ta có thể tính toán khuyết tật khối lượng trong các đơn vị phi hệ thống – đơn vị khối lượng nguyên tử (amu). Chúng tôi lấy dữ liệu cần thiết từ bảng (Phụ lục 3):

1.00783 amu, u003d 1,00867 amu, u003d 11,00931 amu

Theo kết quả tính toán theo công thức (1), chúng tôi thu được: u003d 0,08186 amu

Chúng tôi cũng tìm thấy năng lượng liên kết hạt nhân trong các đơn vị ngoài hệ thống (MeV), sử dụng công thức:

Hệ số tỷ lệ u003d 931,4 MeV / am.e., tức là

Sau khi thay thế các giá trị số, chúng tôi có được:

Năng lượng liên kết cụ thể, theo định nghĩa, là:

Xác định số sê-ri và số khối của hạt nhân thứ hai, đưa ra một bản ghi tượng trưng cho phản ứng hạt nhân và xác định hiệu ứng năng lượng của nó.

XÁC NHIỆT Định luật Stefan Boltzmann Mối quan hệ của độ chói năng lượng R e và mật độ quang phổ của độ chói năng lượng của vật thể đen Độ chói năng lượng của vật thể màu xám Định luật dịch chuyển rượu (định luật 1) Sự phụ thuộc nhiệt độ của mật độ quang phổ tối đa của vật thể đen

XÁC NHIỆT NHIỆT 1. Mật độ phổ tối đa của độ chói của năng lượng mặt trời rơi vào bước sóng u003d 0,48 micron. Xem xét rằng Mặt trời tỏa ra như một vật thể màu đen, xác định: 1) nhiệt độ bề mặt của nó; 2) năng lượng bức xạ bởi bề mặt của nó. Theo Định luật dịch chuyển của Vienna, Sức mạnh tỏa ra bởi bề mặt của Mặt trời Theo Định luật Stefan Boltzmann,

XỬ LÝ NHIỆT 2. Xác định lượng nhiệt mất 50 cm 2 từ bề mặt của bạch kim nóng chảy trong 1 phút nếu khả năng hấp thụ của bạch kim là A T u003d 0,8. Điểm nóng chảy của bạch kim bằng 1770 ° C. Lượng nhiệt bị mất bởi bạch kim bằng với năng lượng phát ra từ bề mặt nóng của nó Theo định luật Stefan Boltzmann,

XỬ LÝ NHIỆT 3. Một lò điện tiêu thụ năng lượng P u003d 500 W. Nhiệt độ của bề mặt bên trong của nó với một lỗ nhỏ mở có đường kính d u003d 5,0 cm là 700 ° C. Phần nào của năng lượng tiêu thụ bị tiêu tan bởi các bức tường? Tổng công suất được xác định bằng tổng công suất giải phóng qua lỗ. Sức mạnh tiêu tan bởi các bức tường. Theo định luật Stefan Boltzmann,

XÁC NHIỆT 4 Dây tóc vonfram được nung nóng trong chân không bằng một lực I u003d 1 A đến nhiệt độ T 1 u003d 1000 K. Ở mức độ nào thì dây tóc phát sáng đến nhiệt độ T 2 u003d 3000 K? Các hệ số hấp thụ của vonfram và điện trở suất của nó tương ứng với nhiệt độ T 1, T 2 là: a 1 u003d 0.115 và 2 u003d 0.334; 1 u003d 25, Ohm m, 2 u003d 96, Ohm m Công suất bức xạ bằng công suất tiêu thụ từ mạch điện ở trạng thái ổn định. Năng lượng điện được giải phóng trong dây dẫn. Theo định luật Stefan Boltzmann,

XÁC NHIỆT NHIỆT 5. Trong quang phổ của Mặt trời, mật độ phổ tối đa của độ chói năng lượng rơi ở bước sóng 0 u003d 0,47 m. Đã chấp nhận rằng Mặt trời tỏa ra như một vật thể hoàn toàn màu đen, tìm cường độ bức xạ mặt trời (tức là mật độ thông lượng bức xạ) gần Trái đất bên ngoài bầu khí quyển của nó. Cường độ ánh sáng (cường độ bức xạ) Thông lượng phát sáng Theo định luật của Stefan Boltzmann và Wien

XÁC NHIỆT NHIỆT ĐỘ 6. Bước sóng 0, chiếm năng lượng tối đa trong phổ phát xạ của vật đen, là 0,58 m. Xác định mật độ phổ tối đa của độ chói năng lượng (r, T) max được tính cho khoảng bước sóng u003d 1nm, gần 0. Mật độ phổ tối đa của độ chói năng lượng tỷ lệ thuận với công suất thứ năm của nhiệt độ và được biểu thị theo định luật Vienna thứ 2. Nhiệt độ T sẽ biểu thị giá trị C được tính theo đơn vị SI trong đó khoảng bước sóng đơn vị u003d 1 m. Do điều kiện của bài toán, cần phải tính mật độ phổ của độ chói năng lượng tính cho khoảng bước sóng 1nm, do đó, chúng tôi viết ue C trong các đơn vị SI và tính toán lại nó vào một định trước bước sóng khoảng:

XÁC NHIỆT NHIỆT 7. Một nghiên cứu về phổ bức xạ mặt trời cho thấy mật độ phổ tối đa của độ chói năng lượng tương ứng với bước sóng u003d 500nm. Lấy Mặt trời làm vật thể đen, xác định: 1) độ chói năng lượng R e của Mặt trời; 2) thông lượng năng lượng f e tỏa ra bởi mặt trời; 3) khối lượng của sóng điện từ (ở mọi độ dài) do Mặt trời phát ra trong 1 giây. 1. Theo định luật của Stefan Boltzmann và Wien 2. Thông lượng phát sáng 3. Khối lượng của sóng điện từ (ở mọi độ dài) do Mặt trời phát ra trong một thời gian t u003d 1 s, chúng tôi xác định bằng cách áp dụng định luật tỷ lệ khối lượng và năng lượng E u003d ms 2. Năng lượng của sóng điện từ phát ra cho thời gian t bằng tích của thông lượng năng lượng Ф e ((công suất bức xạ) theo thời gian: E u003d Ф e t. Do đó, Ф е u003d ms 2, whence m u003d Ф е / с 2.

Năng lượng mà cơ thể mất đi do bức xạ nhiệt được đặc trưng bởi các đại lượng sau.

Thông lượng bức xạ (f) – năng lượng phát ra trên mỗi đơn vị thời gian từ toàn bộ bề mặt của cơ thể.

Trên thực tế, đây là sức mạnh của bức xạ nhiệt. Kích thước của thông lượng bức xạ là .

Thông lượng bức xạ và độ chói năng lượng phụ thuộc vào cấu trúc của chất và nhiệt độ của nó: u003d Ф (Т),

Sự phân bố độ chói của năng lượng trên phổ của bức xạ nhiệt đặc trưng cho nó mật độ phổ.Hãy để chúng tôi biểu thị năng lượng của bức xạ nhiệt phát ra từ một bề mặt đơn vị trong 1 giây trong một phạm vi bước sóng hẹp từ λ trước đây λ + d λ, thông qua dRe.

Mật độ phổ của độ chói năng lượng (r) hoặc độ phát xạ tỷ lệ độ chói năng lượng trong một phần hẹp của phổ (dRe) so với chiều rộng của phần này (dλ) được gọi là:

Một dạng xấp xỉ của mật độ quang phổ và độ chói năng lượng (dRe) trong phạm vi sóng từ λ trước đây λ + d λ, được hiển thị trong hình. 13.1.

Hình. 13.1. Mật độ phổ của độ sáng năng lượng

Sự phụ thuộc của mật độ phổ của độ chói năng lượng vào bước sóng được gọi là phổ bức xạ cơ thể. Biết được sự phụ thuộc này cho phép bạn tính toán độ chói năng lượng của cơ thể theo bất kỳ phạm vi bước sóng nào. Công thức tính độ chói năng lượng của cơ thể trong phạm vi bước sóng có dạng:

Tổng độ sáng bằng:

Các cơ quan không chỉ phát ra, mà còn hấp thụ bức xạ nhiệt. Khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ của cơ thể phụ thuộc vào chất, nhiệt độ và bước sóng bức xạ của nó. Khả năng hấp thụ của cơ thể đặc trưng hệ số hấp thụ đơn sắc α.

Để một dòng chảy trên bề mặt của cơ thể đơn sắc bức xạ Φ λ với bước sóng λ. Một phần của dòng chảy này được phản ánh, và một phần được cơ thể hấp thụ. Chúng tôi biểu thị thông lượng hấp thụ Φ λ acc.

Hệ số hấp thụ đơn sắc α tỷ lệ của thông lượng bức xạ được hấp thụ bởi một cơ thể nhất định với cường độ của thông lượng đơn sắc tới được gọi là:

Hệ số hấp thụ đơn sắc là một đại lượng không thứ nguyên. Giá trị của nó nằm giữa 0 và 1: 0 α 1.

Cơ thể màu đen là một cơ thể có hệ số hấp thụ bằng với sự thống nhất cho tất cả các bước sóng: α u003d 1.

Cơ thể màu xám là một cơ thể mà hệ số hấp thụ không phụ thuộc vào bước sóng: α u003d const< 1.

Toàn thân trắng là một vật có hệ số hấp thụ bằng 0 đối với tất cả các bước sóng: α u003d 0.

Luật của Kirchhoff

Luật của Kirchhoff – tỷ lệ phát xạ của cơ thể so với khả năng hấp thụ của nó là như nhau đối với tất cả các cơ thể và bằng mật độ quang phổ của độ chói năng lượng của một vật thể hoàn toàn màu đen:

Hậu quả của luật pháp:

1. Nếu cơ thể ở một nhiệt độ nhất định không hấp thụ bất kỳ bức xạ nào, thì nó không phát ra nó. Thật vậy, nếu với một bước sóng nhất định, hệ số hấp thụ α u003d 0, thì r u003d α (T) u003d 0

1. Ở cùng nhiệt độ cơ thể màu đentỏa ra nhiều hơn bất kỳ khác. Thật vậy, đối với tất cả các cơ thể ngoại trừ màu đen α < 1, поэтому для них r = α∙ε(λT) < ε

2. Nếu đối với một cơ thể nhất định, chúng tôi xác định bằng thực nghiệm sự phụ thuộc của hệ số hấp thụ đơn sắc vào bước sóng và nhiệt độ – α u003d r u003d α (T), thì chúng tôi có thể tính toán phổ của bức xạ.

§ 4 Độ chói năng lượng. Luật Stefan-Boltzmann. Định luật dịch chuyển của Vienna

R E (độ chói năng lượng tích phân) – độ chói năng lượng xác định lượng năng lượng phát ra từ một bề mặt đơn vị trên một đơn vị thời gian trong toàn bộ dải tần từ 0 đến ở nhiệt độ T nhất định.

Truyền thông độ chói năng lượng và độ chói

[R e ] u003d J / (m 2 · s) u003d W / m 2

Luật của J. Stefan (nhà khoa học người Áo) và L. Boltzmann (nhà khoa học người Đức)

ở đâu

σ u003d 5,67 · 10 -8 W / (m 2 · K 4) là hằng số Stef-on-Boltzmann.

Độ chói năng lượng của một vật thể đen hoàn toàn tỷ lệ thuận với mức độ thứ tư của nhiệt độ nhiệt động lực học.

Định luật dịch chuyển của Vienna (1864 – 1928): Bước sóng (λ max), chiếm tỷ lệ phát xạ bức xạ cực đại của chúng tôi ở một nhiệt độ nhất định, tỷ lệ nghịch với nhiệt độ T.

bu003d 2.9 · 10 -3 m · K – Hằng số rượu vang.

Sự dịch chuyển của Vienna xảy ra bởi vì, với nhiệt độ tăng dần, độ phát xạ cực đại sẽ dịch chuyển về phía bước sóng ngắn.

Dựa trên khái niệm về bản chất liên tục của sự phát xạ sóng điện từ theo định luật phân bố năng lượng đồng đều theo các mức độ tự do, hai công thức đã thu được cho sự phát xạ bức xạ của abt:

k u003d 1,38 · 10 -23 J / K là hằng số Boltzmann.

Một xác minh thử nghiệm cho thấy với một nhiệt độ nhất định, công thức Wien có giá trị đối với các sóng ngắn và mang lại sự khác biệt rõ rệt với kinh nghiệm trong lĩnh vực sóng dài. Công thức Rayleigh-Jeans đã được chứng minh là đúng với sóng dài và không áp dụng cho sóng ngắn.

Nghiên cứu về bức xạ nhiệt sử dụng công thức Rayleigh – Jeans cho thấy trong khuôn khổ vật lý cổ điển, không thể giải quyết vấn đề về chức năng đặc trưng cho sự phát xạ của a.h.t. Nỗ lực không thành công này để giải thích các định luật bức xạ của a.h.t. Sử dụng bộ máy vật lý cổ điển, nó được gọi là thảm họa tia cực tím.

Nếu bạn cố gắng tính toán R E sử dụng công thức Rayleigh-Jeans sau đó

§6 Giả thuyết lượng tử và công thức của Planck.

Năm 1900, M. Planck (một nhà khoa học người Đức) đã đưa ra một giả thuyết theo đó sự phát xạ và hấp thụ năng lượng không xảy ra liên tục, nhưng trong một số phần nhỏ – lượng tử và năng lượng lượng tử tỷ lệ thuận với tần số dao động (công thức Planck):

h u003d 6.625 · 10 -34 J · s – Hằng số Planck hoặc

ở đâu

Do bức xạ xảy ra theo từng phần, nên năng lượng của bộ dao động (nguyên tử dao động, electron) E chỉ lấy các giá trị là bội số của một số nguyên của các phần năng lượng cơ bản, nghĩa là chỉ các giá trị rời rạc

Lần đầu tiên, ảnh hưởng của ánh sáng đến quá trình điện được nghiên cứu bởi Hertz vào năm 1887. Ông đã tiến hành các thí nghiệm với một khoảng cách tia lửa điện và phát hiện ra rằng khi được chiếu xạ bằng tia cực tím, sự phóng điện xảy ra ở điện áp thấp hơn đáng kể.

Năm 1889-1895 A.G. Stoletov đã nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng lên kim loại, sử dụng sơ đồ sau. Hai điện cực: cực âm K từ kim loại đang nghiên cứu và cực dương A (trong mạch Stoletov – lưới kim loại truyền ánh sáng) trong ống chân không được nối với pin để có sự trợ giúp của điện trở R Bạn có thể thay đổi giá trị và dấu hiệu của điện áp được áp dụng cho chúng. Khi cực âm kẽm được chiếu xạ, một dòng điện chạy trong mạch, được ghi lại bằng một milliammeter. Bằng cách chiếu xạ cực âm bằng ánh sáng có bước sóng khác nhau, Stoletov đã thiết lập các định luật cơ bản sau:

  • Hiệu ứng mạnh nhất là bức xạ cực tím;
  • Dưới ảnh hưởng của ánh sáng, các điện tích âm thoát ra khỏi cực âm;
  • Độ mạnh của dòng điện phát sinh dưới tác động của ánh sáng tỷ lệ thuận với cường độ của nó.

Lenard và Thomson năm 1898 đã đo mức phí cụ thể ( e/ m), các hạt bị đẩy ra, và hóa ra nó bằng điện tích riêng của electron, do đó, các electron bị kéo ra khỏi catốt.

§ 2 Hiệu ứng quang điện ngoài. Ba định luật về hiệu ứng quang điện bên ngoài

Một hiệu ứng quang điện bên ngoài là sự phát xạ của các electron bởi một chất dưới tác động của ánh sáng. Các electron được phát ra từ một chất trong hiệu ứng quang điện bên ngoài được gọi là quang điện tử và dòng điện do chúng tạo ra được gọi là quang điện.

Sử dụng mạch Stoletov, sự phụ thuộc sau đây của dòng ảnh vào

F (nghĩa là, đặc tính I – V – đặc tính volt-ampere) đã thu được):

Ở một số điện áp được xác định bởi số lượng electron phát ra từ cực âm trên một đơn vị thời gian dưới ảnh hưởng của ánh sáng. Số lượng các quang điện tử được giải phóng tỷ lệ thuận với số lượng sự cố lượng tử ánh sáng trên bề mặt cực âm. Và số lượng lượng tử ánh sáng được xác định bởi thông lượng ánh sáng Bạn N quang điện đạt đến bão hòa Tôi n – tất cả các electron được phát ra từ cực âm đều đạt cực dương, do đó, cường độ dòng bão hòa Tôi n NFrơi trên cực âm. Số lượng photon rơi theo thời gian t bề mặt được xác định theo công thức:

ở đâu W là năng lượng bức xạ mà bề mặt nhận được trong thời gian t,

Năng lượng photon

F e – quang thông (năng lượng bức xạ).

Định luật 1 của hiệu ứng quang điện ngoài (Luật của Stoletov):

Ở tần số ánh sáng tới cố định, dòng quang bão hòa tỷ lệ thuận với thông lượng ánh sáng tới:

Bạn sgiữ điện áp – điện áp tại đó không có electron nào có thể chạm tới cực dương. Do đó, định luật bảo toàn năng lượng trong trường hợp này có thể được viết ra: năng lượng của các electron được phát ra bằng với năng lượng hạn chế của điện trường

do đó, người ta có thể tìm thấy tốc độ tối đa của các quang điện tử phát ra V tối đa

electron electron không phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng tới (từ Định luật 2 của hiệu ứng quang điện : tốc độ ban đầu tối đa V tối đaF) và chỉ được xác định bởi tần số của nó

: cho mỗi chất tồn tại Định luật 3 về hiệu ứng quang điện hiệu ứng ảnh viền đỏ, nghĩa là tần số tối thiểu ν kp, tùy thuộc vào bản chất hóa học của chất và trạng thái bề mặt của nó, tại đó hiệu ứng quang điện bên ngoài vẫn có thể xảy ra.

Định luật thứ hai và thứ ba của hiệu ứng quang điện không thể được giải thích bằng cách sử dụng bản chất sóng của ánh sáng (hay lý thuyết điện từ cổ điển của ánh sáng). Theo lý thuyết này, việc rút các electron dẫn ra khỏi kim loại là kết quả của sự “lắc lư” của chúng bởi trường điện từ của sóng ánh sáng. Với cường độ ánh sáng tăng dần ( F) nên tăng năng lượng được truyền bởi electron của kim loại, do đó, nên tăng V tối đa và điều này mâu thuẫn với định luật thứ 2 về hiệu ứng quang điện.

Vì theo lý thuyết sóng, năng lượng truyền từ trường điện từ tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng ( F), sau đó bất kỳ ánh sáng; tần số, nhưng với cường độ đủ cao sẽ phải kéo các electron ra khỏi kim loại, nghĩa là đường viền màu đỏ của hiệu ứng quang điện sẽ không tồn tại, điều này mâu thuẫn với định luật thứ 3 của hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện bên ngoài là quán tính. Nhưng lý thuyết sóng không thể giải thích được quán tính của nó.

§ 3 Phương trình Einstein cho hiệu ứng quang điện ngoài. Thoát công việc

Năm 1905, A. Einstein đã giải thích hiệu ứng quang điện dựa trên các biểu diễn lượng tử. Theo Einstein, ánh sáng không chỉ được phát ra bởi lượng tử theo giả thuyết Planck, mà còn được phân phối trong không gian và được hấp thụ bởi vật chất trong các phần riêng biệt – lượng tử có năng lượng E 0 = hv. Lượng tử của bức xạ điện từ được gọi là photon.

Phương trình của Einstein (định luật bảo toàn năng lượng cho hiệu ứng ảnh bên ngoài):

Năng lượng photon sự cố hvđã chi cho việc xé một electron ra khỏi kim loại, tức là vào chức năng làm việc Và o và thông điệp về động năng phát ra từ quang điện tử.

Năng lượng nhỏ nhất cần được truyền tới một electron để loại bỏ nó khỏi chất rắn vào chân không được gọi là năng lượng đầu ra công việc.

Kể từ khi trang trại năng lượng để phụ thuộc vào nhiệt độ và do đó, cũng thay đổi theo nhiệt độ, do đó, E FE FVà o phụ thuộc vào nhiệt độ.

Ngoài ra, chức năng làm việc rất nhạy cảm với độ sạch của bề mặt. Bằng cách áp dụng một bộ phim lên bề mặt ( Sa, Sg, Chờ đợi) vào WVà o giảm từ 4,5 eV cho tinh khiết W lên tới 1,5 2 eV cho tạp chất W.

Phương trình của Einstein cho phép giải thích trongc ba định luật về hiệu ứng ảnh bên ngoài,

Định luật 1: mỗi lượng tử chỉ được hấp thụ bởi một điện tử. Do đó, số lượng quang điện tử được kéo ra phải tỷ lệ thuận với cường độ ( F) ánh sáng

Định luật 3: Với việc giảm ν giảm= V tối đavà cho ν u003d ν 0 V tối đau003d 0, do đó, hv 0 Và o do đó, tức là có một tần số tối thiểu mà tại đó hiệu ứng quang điện bên ngoài là có thể.

【#3】Cái Gì Gọi Là Động Lượng Của Cơ Thể Của Đơn Vị Đo. Định Luật Bảo Toàn Động Lượng, Động Năng Và Năng Lượng Tiềm Tàng, Lực Lượng

Chúng thay đổi, vì các lực tương tác tác động lên từng cơ thể, nhưng tổng các xung không đổi. Cái này được gọi là luật bảo toàn động lượng.

Định luật thứ hai của Newton thể hiện bằng công thức. Nó có thể được viết theo một cách khác, nếu chúng ta nhớ lại rằng gia tốc bằng tốc độ thay đổi tốc độ của cơ thể. Đối với chuyển động tăng tốc đều, công thức sẽ như sau:

Nếu chúng ta thay thế biểu thức này trong công thức, chúng ta sẽ nhận được:

,

Công thức này có thể được viết lại thành:

Ở bên phải của sự bình đẳng này được ghi lại sự thay đổi trong sản phẩm của khối lượng cơ thể và tốc độ của nó. Sản phẩm của khối lượng và tốc độ cơ thể là một đại lượng vật lý gọi là xung lực cơ thể hoặc chuyển động cơ thể.

Cơ thể thôi thúc gọi là sản phẩm của khối lượng cơ thể và tốc độ của nó. Đây là một lượng vector. Hướng của vectơ động lượng trùng với hướng của vectơ vận tốc.

Nói cách khác, một khối cơ thể mdi chuyển với tốc độ có một xung lực. Đối với đơn vị xung trong SI, xung lực của vật nặng 1 kg được lấy, di chuyển với tốc độ 1 m / s (kg · m / s). Khi hai cơ thể tương tác với nhau, nếu lực thứ nhất tác dụng lên cơ thể thứ hai bằng lực, thì theo định luật thứ ba của Newton, thì cơ thể thứ hai tác dụng lên lực thứ nhất. Chúng tôi biểu thị khối lượng của hai cơ thể này bằng m 1 và m 2, và tốc độ của chúng so với bất kỳ khung tham chiếu nào thông qua và. Một lúc sau t là kết quả của sự tương tác giữa các cơ thể, vận tốc của chúng sẽ thay đổi và trở nên bằng và. Thay thế các giá trị này trong công thức, chúng tôi nhận được:

,

,

Do đó

Thay đổi dấu hiệu của cả hai mặt của đẳng thức sang ngược lại và viết nó dưới dạng

Ở bên trái của đẳng thức là tổng của thời điểm ban đầu của hai cơ thể, ở bên phải là tổng của thời điểm của cùng một cơ thể theo thời gian t. Các khoản bằng nhau. Như vậy, mặc dù thực tế. rằng động lượng của mỗi cơ thể trong quá trình tương tác thay đổi, tổng động lượng (tổng thời điểm của cả hai cơ thể) không thay đổi.

Nó cũng có giá trị khi một số cơ quan tương tác. Tuy nhiên, điều quan trọng là các cơ quan này chỉ tương tác với nhau và chúng không bị ảnh hưởng bởi các lực từ các cơ quan khác không phải là một phần của hệ thống (hoặc các lực bên ngoài được cân bằng). Một nhóm các cơ thể không tương tác với các cơ thể khác được gọi là hệ thống khép kín chỉ có giá trị cho các hệ thống khép kín.

Chi tiết Thể loại: Cơ học Đăng ngày 21/07/2014 2:29 PM Lượt xem: 53533

Trong cơ học cổ điển, có hai định luật bảo toàn: định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn năng lượng.

Cơ thể thôi thúc

Khái niệm động lượng được giới thiệu lần đầu tiên bởi một nhà toán học, vật lý học, thợ cơ khí người Pháp và triết gia Descartes, người gọi là sự thúc đẩy lượng chuyển động.

Từ tiếng Latinh, tiếng xung động của người Viking dịch là tiếng đẩy, di chuyển.

Bất kỳ cơ thể di chuyển có một xung.

Hãy tưởng tượng một chiếc xe đẩy đứng bất động. Động lượng của nó bằng không. Nhưng ngay khi giỏ hàng bắt đầu di chuyển, động lượng của nó sẽ không còn nữa. Nó sẽ bắt đầu thay đổi, vì tốc độ sẽ thay đổi.

hoặc Động lượng của một điểm vật chất, lượng chuyển động Là một đại lượng vectơ bằng tích của khối lượng của một điểm bằng tốc độ của nó. Hướng của vectơ động lượng của điểm trùng với hướng của vectơ vận tốc.

Nếu người ta nói về một cơ thể vật chất rắn, thì tích của khối lượng của cơ thể này và vận tốc của khối tâm được gọi là động lượng của một cơ thể như vậy.

Làm thế nào để tính động lượng cơ thể? Người ta có thể tưởng tượng rằng cơ thể bao gồm nhiều điểm vật chất, hoặc một hệ thống các điểm vật chất.

Nếu là động lượng của một điểm vật chất, sau đó là động lượng của hệ thống các điểm vật chất

Đó là động lượng của hệ thống các điểm vật chấtLà tổng vectơ của mô men của tất cả các điểm vật chất tạo nên hệ thống. Nó bằng với sản phẩm của khối lượng của những điểm này với tốc độ của chúng.

Đơn vị đo động lượng trong hệ thống SI quốc tế là kilogam mét trên giây (kg · m / s).

Sự thúc đẩy của lực lượng

Trong cơ học, có một mối quan hệ chặt chẽ giữa động lượng của cơ thể và lực. Hai đại lượng này được kết nối bởi một đại lượng gọi là xung lực.

Nếu một lực không đổi tác động lên cơ thểtrong một khoảng thời gian Ftsau đó theo định luật thứ hai của Newton

Công thức này cho thấy mối quan hệ giữa lực tác động lên cơ thể, thời gian của lực này và sự thay đổi tốc độ cơ thể.

Giá trị bằng với tích của lực tác dụng lên cơ thể theo thời gian mà nó tác động được gọi là xung lực.

Như chúng ta có thể thấy từ phương trình, động lượng của một lực bằng với chênh lệch giữa momen của cơ thể tại điểm ban đầu và điểm cuối cùng theo thời gian, hoặc thay đổi động lượng theo thời gian.

Định luật thứ hai của Newton ở dạng xung được xây dựng như sau: một sự thay đổi trong động lượng của cơ thể bằng với động lượng của lực tác dụng lên nó. Phải nói rằng chính Newton đã xây dựng luật của mình một cách chính xác theo cách này.

Động lượng của lực cũng là một đại lượng vectơ.

Định luật bảo toàn động lượng tuân theo định luật thứ ba của Newton.

Cần phải nhớ rằng luật này chỉ hoạt động trong một hệ thống vật lý khép kín hoặc cô lập. Một hệ thống khép kín là một hệ thống trong đó các cơ thể chỉ tương tác với nhau và không tương tác với các cơ quan bên ngoài.

Hãy tưởng tượng một hệ thống khép kín của hai cơ thể vật lý. Các lực tương tác của các cơ thể với nhau được gọi là nội lực.

Động lượng của lực cho cơ thể đầu tiên là

Theo định luật thứ ba của Newton, các lực tác dụng lên các cơ thể trong quá trình tương tác của chúng có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau.

Do đó, đối với cơ thể thứ hai, động lượng của lực là

Sử dụng các phép tính đơn giản, chúng ta có được biểu thức toán học của định luật bảo toàn động lượng:

v 1v 2– tốc độ của cơ thể thứ nhất và thứ hai trước khi tương tác,

p 1 u003d m 1 ·v 1 – động lượng của cơ thể đầu tiên trước khi tương tác;

p 2 u003d m 2 ·v 2– Động lượng của cơ thể thứ hai trước khi tương tác;

p 1 “u003d m 1 ·v 1 “– động lượng của cơ thể đầu tiên sau khi tương tác;

p 2 “u003d m 2 ·v 2 “– Sự thúc đẩy của cơ thể thứ hai sau khi tương tác;

Đó là

Trong một hệ thống khép kín, các cơ thể chỉ trao đổi mô men. Và tổng vectơ của momen của các vật thể này trước khi tương tác của chúng bằng tổng vectơ của momen sau khi tương tác.

Vì vậy, do kết quả của một phát súng từ súng, động lượng của chính khẩu súng và động lượng của viên đạn sẽ thay đổi. Nhưng tổng số xung của súng và viên đạn trong đó trước khi bắn sẽ vẫn bằng tổng số xung của súng và đạn bay sau phát bắn.

Khi bắn từ một khẩu súng, giật lại xảy ra. Đạn bay về phía trước, và khẩu súng tự quay trở lại. Một viên đạn và một khẩu súng là một hệ thống khép kín trong đó định luật bảo toàn động lượng hoạt động.

trong một hệ thống khép kín có thể thay đổi do kết quả của sự tương tác giữa chúng với nhau. Nhưng Động lượng của mỗi cơ thể tổng vectơ của mô men của các vật thể trong hệ thống kín không thay đổi trong quá trình tương tác của các vật thể này theo thời gian,đó là, nó không đổi Đó là luật bảo toàn động lượng.

Chính xác hơn, định luật bảo toàn động lượng được xây dựng như sau: tổng vectơ của mô men của tất cả các phần tử của một hệ kín là một hằng số nếu không có ngoại lực tác dụng lên nó, hoặc tổng vectơ của chúng bằng không.

Động lượng của một hệ thống các cơ thể chỉ có thể thay đổi do tác động của các lực bên ngoài lên hệ thống. Và sau đó định luật bảo toàn động lượng sẽ không được áp dụng.

Tôi phải nói rằng trong bản chất của các hệ thống khép kín không tồn tại. Nhưng, nếu thời gian tác động của ngoại lực rất ngắn, ví dụ, trong một vụ nổ, bắn, v.v., thì trong trường hợp này, ảnh hưởng của ngoại lực lên hệ thống bị bỏ qua và bản thân hệ thống được coi là đóng.

Ngoài ra, nếu các lực bên ngoài tác động lên hệ thống, nhưng tổng các hình chiếu của chúng trên một trong các trục tọa độ bằng không (nghĩa là các lực được cân bằng theo hướng của trục này), thì luật bảo toàn động lượng được thực hiện theo hướng này.

Định luật bảo toàn động lượng cũng được gọi là định luật bảo toàn động lượng.

Ví dụ nổi bật nhất về việc áp dụng định luật bảo toàn động lượng là lực đẩy phản lực.

Chuyển động phản lực

Chuyển động phản ứng là chuyển động của cơ thể xảy ra khi một phần của nó được tách ra khỏi nó ở một tốc độ nhất định. Trong trường hợp này, cơ thể nhận được một xung lực hướng ngược lại.

Ví dụ đơn giản nhất về lực đẩy phản lực là chuyến bay của khinh khí cầu mà không khí thoát ra. Nếu chúng ta thổi phồng quả bóng và thả nó ra, nó sẽ bắt đầu bay theo hướng ngược lại với sự chuyển động của không khí ra khỏi nó.

Một ví dụ về lực đẩy phản lực trong tự nhiên là sự phóng ra chất lỏng từ một quả dưa chuột điên khi nó nổ. Đồng thời, dưa chuột tự bay theo hướng ngược lại.

Sứa, mực và các cư dân khác của biển sâu di chuyển xung quanh, lấy nước và sau đó ném nó đi.

Lực đẩy được dựa trên định luật bảo toàn động lượng. Chúng ta biết rằng khi một tên lửa với động cơ phản lực di chuyển do quá trình đốt cháy nhiên liệu, một dòng chất lỏng hoặc khí được phun ra từ vòi phun ( dòng máy bay phản lực). Do sự tương tác của động cơ với chất rò rỉ xuất hiện công suất phản kháng. Vì tên lửa cùng với chất bị đẩy ra là một hệ thống kín, nên động lượng của một hệ thống như vậy không thay đổi theo thời gian.

Lực phản ứng phát sinh là kết quả của sự tương tác của chỉ các bộ phận của hệ thống. Các lực lượng bên ngoài không có ảnh hưởng đến sự xuất hiện của nó.

Trước khi tên lửa bắt đầu di chuyển, tổng động lượng của tên lửa và nhiên liệu bằng không. Do đó, theo định luật bảo toàn động lượng sau khi bật động cơ, tổng các xung này cũng bằng không.

khối lượng của tên lửa ở đâu

Tốc độ thoát khí

Thay đổi tốc độ tên lửa

∆ m f tiêu thụ khối lượng nhiên liệu

Giả sử tên lửa hoạt động được một thời gian t .

Chia cả hai vế của phương trình t, chúng tôi nhận được biểu thức

Theo định luật thứ hai của Newton, lực phản kháng là

Lực phản kháng, hoặc lực đẩy phản lực, cung cấp sự chuyển động của động cơ phản lực và vật thể liên kết với nó, theo hướng ngược lại với hướng của luồng phản lực.

Động cơ phản lực được sử dụng trong máy bay hiện đại và các tên lửa khác nhau, quân sự, không gian, v.v.

Xung (số lượng chuyển động) của một cơ thể được gọi là đại lượng vectơ vật lý, là một đặc tính định lượng của chuyển động tịnh tiến của các cơ thể. Impulse được chỉ định p. Động lượng của một cơ thể bằng với sản phẩm của khối lượng cơ thể và tốc độ của nó, tức là Nó được tính theo công thức:

Hướng của vectơ động lượng trùng với hướng của vectơ vận tốc của cơ thể (hướng dọc theo tiếp tuyến với quỹ đạo). Đơn vị đo động lượng là kg m / s.

Tổng động lượng của hệ thống cơ thể bằng với vectơ tổng các xung của tất cả các cơ quan của hệ thống:

Thay đổi động lượng của một cơ thể được tìm thấy bởi công thức (lưu ý rằng sự khác biệt giữa các xung cuối cùng và ban đầu là vectơ):

trong đó: p n là động lượng của cơ thể tại thời điểm ban đầu, p đến – đến trận chung kết. Điều chính là không nhầm lẫn hai khái niệm cuối cùng.

Cú đấm hoàn toàn kiên cường – một mô hình va chạm trừu tượng, trong đó tổn thất năng lượng do ma sát, biến dạng, v.v. không được tính đến. Không có tương tác nào khác ngoài liên hệ trực tiếp được tính đến. Với tác động đàn hồi tuyệt đối trên một bề mặt cố định, tốc độ của vật sau khi va chạm có giá trị tuyệt đối bằng tốc độ của vật trước khi va chạm, nghĩa là động lượng không thay đổi. Chỉ hướng của nó có thể thay đổi. Trong trường hợp này, góc tới bằng góc phản xạ.

Tác động hoàn toàn không đàn hồi – một cú đánh, kết quả là các cơ thể tham gia và tiếp tục chuyển động tiếp theo như một cơ thể duy nhất. Ví dụ, một quả bóng plasticine khi rơi trên bất kỳ bề mặt nào hoàn toàn ngăn chặn chuyển động của nó, khi hai chiếc xe va chạm, một khớp nối tự động được kích hoạt và chúng cũng tiếp tục di chuyển cùng nhau.

Định luật bảo toàn động lượng

Khi các cơ thể tương tác, động lượng của một cơ thể có thể được truyền một phần hoặc hoàn toàn sang một cơ thể khác. Nếu các lực bên ngoài từ các cơ quan khác không tác động lên hệ thống các cơ quan, thì một hệ thống như vậy được gọi là đóng cửa.

Trong một hệ thống kín, tổng vectơ của mô men của tất cả các vật thể có trong hệ thống không đổi cho bất kỳ tương tác nào của các cơ thể của hệ thống này với nhau. Định luật cơ bản này của tự nhiên được gọi là định luật bảo toàn động lượng (ZSI). Hậu quả của nó là định luật của Newton. Định luật thứ hai của Newton ở dạng xung có thể được viết như sau:

Như sau trong công thức này, nếu các lực bên ngoài không tác động lên hệ thống các cơ thể hoặc tác động của các lực bên ngoài được bù (lực kết quả bằng 0), thì sự thay đổi động lượng bằng 0, có nghĩa là tổng động lượng của hệ được bảo toàn:

Tương tự, người ta có thể lập luận cho phép chiếu bằng 0 của lực trên trục đã chọn. Nếu các lực bên ngoài không chỉ tác động dọc theo một trong các trục, thì phép chiếu của động lượng lên trục đã cho được bảo toàn, ví dụ:

Hồ sơ tương tự có thể được thực hiện cho các trục tọa độ khác. Bằng cách này hay cách khác, bạn cần hiểu rằng trong trường hợp này, các xung có thể thay đổi, nhưng đó là tổng của chúng không đổi. Định luật bảo toàn động lượng trong nhiều trường hợp giúp ta có thể tìm thấy vận tốc của các vật tương tác ngay cả khi chưa biết giá trị của lực tác dụng.

Tiết kiệm động lượng chiếu

Tình huống có thể xảy ra khi định luật bảo toàn động lượng chỉ được thực hiện một phần, nghĩa là chỉ khi thiết kế trên một trục. Nếu một lực tác động lên cơ thể, thì động lượng của nó không được bảo toàn. Nhưng bạn luôn có thể chọn một trục sao cho hình chiếu của lực lên trục này bằng không. Sau đó, hình chiếu của xung trên trục này sẽ được bảo toàn. Theo quy định, trục này được chọn dọc theo bề mặt mà cơ thể di chuyển.

Trường hợp đa chiều của ZSI. Phương pháp vectơ

Từ quy tắc cộng vectơ, theo sau ba vectơ trong các công thức này sẽ tạo thành một hình tam giác. Đối với hình tam giác, định lý cosin được áp dụng.

Hãy thực hiện một số biến đổi đơn giản với các công thức. Theo định luật thứ hai của Newton, sức mạnh có thể được tìm thấy: F u003d m * a. Gia tốc như sau: a u003d v⁄t. Do đó, chúng tôi có được: F u003d m * v/ t.

Định nghĩa xung lực cơ thể: Công thức

Nó chỉ ra rằng lực được đặc trưng bởi một sự thay đổi trong sản phẩm của khối lượng và vận tốc theo thời gian. Nếu chúng ta biểu thị sản phẩm này theo một số lượng nhất định, thì chúng ta sẽ có được sự thay đổi về số lượng này theo thời gian như là một đặc tính của lực. Giá trị này được gọi là động lượng của cơ thể. Động lượng của cơ thể được thể hiện bằng công thức:

trong đó p là động lượng của cơ thể, m khối lượng, tốc độ v.

Động lượng là một đại lượng vectơ, trong khi hướng của nó luôn trùng với hướng của tốc độ. Đơn vị của động lượng là kilôgam trên mét mỗi giây (1 kg * m / s).

Sự thúc đẩy của cơ thể là gì: làm thế nào để hiểu?

Hãy thử một cách đơn giản, “trên những ngón tay” để tìm ra xung lực của cơ thể là gì. Nếu cơ thể nghỉ ngơi, thì động lượng của nó bằng không. Là logic. Nếu tốc độ của cơ thể thay đổi, thì cơ thể có một xung lực nhất định đặc trưng cho cường độ của lực tác dụng lên nó.

Nếu tác động lên cơ thể không có, nhưng nó di chuyển ở một tốc độ nhất định, nghĩa là nó có một xung lực nhất định, thì xung lực của nó có nghĩa là tác động của cơ thể đã cho khi có thể tương tác với một cơ thể khác.

Công thức động lượng bao gồm khối lượng cơ thể và tốc độ của nó. Đó là, khối lượng và / hoặc tốc độ mà cơ thể sở hữu càng lớn thì tác động của nó càng lớn. Điều này là dễ hiểu từ kinh nghiệm sống.

Để di chuyển một cơ thể có khối lượng nhỏ, cần một lực nhỏ. Trọng lượng cơ thể càng nhiều, sẽ phải nỗ lực nhiều hơn. Điều tương tự cũng xảy ra đối với tốc độ được báo cáo cho cơ thể. Trong trường hợp tác động của chính cơ thể lên người khác, xung lực cũng cho thấy mức độ mà cơ thể có thể tác động lên các cơ thể khác. Giá trị này trực tiếp phụ thuộc vào tốc độ và khối lượng của cơ thể ban đầu.

Động lượng trong sự tương tác của cơ thể

Một câu hỏi khác được đặt ra: điều gì sẽ xảy ra với động lượng của cơ thể khi nó tương tác với một cơ thể khác? Khối lượng của cơ thể không thể thay đổi nếu vẫn còn nguyên, nhưng tốc độ có thể thay đổi dễ dàng. Trong trường hợp này, tốc độ của cơ thể sẽ thay đổi tùy thuộc vào khối lượng của nó.

Trên thực tế, rõ ràng là trong sự va chạm của các cơ thể có khối lượng rất khác nhau, tốc độ của chúng sẽ thay đổi theo những cách khác nhau. Nếu một quả bóng đá bay ở tốc độ cao đâm vào một người không chuẩn bị cho điều này, chẳng hạn như khán giả, thì khán giả có thể rơi, nghĩa là đạt được một số tốc độ nhỏ, nhưng chắc chắn nó sẽ không bay như một quả bóng.

Và tất cả vì khối lượng của người xem lớn hơn nhiều so với khối lượng của quả bóng. Nhưng đồng thời, sự thúc đẩy chung của hai cơ thể này sẽ không thay đổi.

Luật bảo tồn xung: công thức

Đây là định luật bảo toàn động lượng: khi hai cơ thể tương tác, tổng động lượng của chúng vẫn không thay đổi. Định luật bảo toàn động lượng chỉ hoạt động trong một hệ kín, nghĩa là trong một hệ không có ngoại lực hoặc tổng tác dụng của chúng bằng không.

Trong thực tế, hầu như luôn luôn có một ảnh hưởng của bên thứ ba tác động lên hệ thống các cơ thể, nhưng xung lực chung, như năng lượng, không biến mất ở bất cứ đâu và không phát sinh từ đâu, nó được phân phối giữa tất cả những người tham gia tương tác.

Định nghĩa là:

YouTube bách khoa toàn thư

    1 / 5

    Momentum Động lượng cơ thể

    Xung lực cơ thể

    Thời điểm của động lượng

    Vật lý. Định luật bảo tồn trong cơ học: Động lượng. Trung tâm học tập trực tuyến Foxford

    Phụ đề

Lịch sử của thuật ngữ

Định nghĩa xung chính thức

Xung điện từ

Một trường điện từ, giống như bất kỳ đối tượng vật chất nào khác, có một động lượng có thể dễ dàng tìm thấy bằng cách tích hợp vectơ Poynting trên âm lượng:

p u003d 1 c 2 ∫ S d V u003d 1 c 2 ∫ dV) (trong hệ thống SI).

Sự tồn tại của một xung tại trường điện từ giải thích, ví dụ, một hiện tượng như áp suất của bức xạ điện từ.

Động lượng trong cơ học lượng tử

Định nghĩa chính thức

Mô đun xung tỷ lệ nghịch với bước sóng (\ displaystyle \ lambda):), mô đun động lượng là p u003d m v (\ displaystyle p u003d mv) (ở đâu m (\ kiểu hiển thị m) là khối lượng của hạt) và

u003d h p u003d h m v (\ displaystyle \ lambda u003d (\ frac (h) (p)) u003d (\ frac (h) (mv))).

Do đó, bước sóng de Broglie càng nhỏ, mô đun xung càng lớn.

Ở dạng vector, điều này được viết là:

p → u003d h 2 π k → u003d ℏ k →, (\ displaystyle (\ vec (p)) u003d (\ frac (h) (2 \ pi)) (\ vec (k)) u003d \ hbar (\ vec ( k)),) p → u003d ρ v → (\ displaystyle (\ vec (p)) u003d \ rho (\ vec (v))).

【#4】Skkn Thiết Kế Bộ Thí Nghiệm Dạy Học Bài “định Luật Sác

Hiện nay toàn ngành giáo dục đang tích cực đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp kiểm tra, đánh giá để đáp ứng với yêu cầu về con người mới của xã hội năng động, phát triển, hội nhập đó là những con người phát triển toàn diện, những con người không chỉ có kiến thức mà quan trọng là khả năng áp dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Về phương pháp dạy học, để đào tạo được con người vừa đảm bảo kiến thức vừa có các kỹ năng cần thiết thì đã có rất nhiều các phương pháp dạy học mới, hiện đại đã và đang được áp dụng như phương pháp nhóm, phương pháp đóng vai, phương pháp dạy học theo dự án, đặc biệt là phương pháp bàn tay nặn bột (Lamap) rất phù hợp với các môn khoa học tự nhiên như Vật lý.

MỤC LỤC NỘI DUNG Trang 1. Mở đầu:.................................................................................... 2 1.1. Lí do chọn đề tài......................................................... 2 1.2. Mục đích nghiên cứu.................................................. 3 1.3. Đối tượng nghiên cứu................................................. 3 1.4. Phương pháp nghiên cứu............................................ 3 2. Nội dung của SKKN:............................................................... 4 2.1. Cơ sở lí luận của SKKN............................................. 4 2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng SKKN....... 4 2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề........... 5 2.4. Hiệu quả của SKKN................................................... 8 3. Kết luận, kiến nghị:................................................................. 9 3.1. Kết luận....................................................................... 9 3.2. Kiến nghị.................................................................... 9 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài: Hiện nay toàn ngành giáo dục đang tích cực đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp kiểm tra, đánh giá để đáp ứng với yêu cầu về con người mới của xã hội năng động, phát triển, hội nhập đó là những con người phát triển toàn diện, những con người không chỉ có kiến thức mà quan trọng là khả năng áp dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Về phương pháp dạy học, để đào tạo được con người vừa đảm bảo kiến thức vừa có các kỹ năng cần thiết thì đã có rất nhiều các phương pháp dạy học mới, hiện đại đã và đang được áp dụng như phương pháp nhóm, phương pháp đóng vai, phương pháp dạy học theo dự án,đặc biệt là phương pháp bàn tay nặn bột (Lamap) rất phù hợp với các môn khoa học tự nhiên như Vật lý. Đối với bộ môn Vật lý, có rất nhiều các năng lực được hình thành cho người học thông qua các hoạt động dạy và học như năng lực tự học, tự nghiên cứu; năng lực giải quyết các tình huống có vấn đề; năng lực tư duy logic; năng lực thực hành, trong đó năng lực thực hành là vô cùng quan trọng bởi Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, các định luật về cơ bản đều được rút ra từ thực nghiệm nên không thể không chú trọng năng lực này trong quá trình dạy học. Để phát triển hết các năng lực của học sinh, đặc biệt là năng lực thực hành cần có rất nhiều yếu tố, ví như: Giáo viên phải là người tích cực, chủ động trong việc tự học, tự nghiên cứu, để bổ sung thêm kiến thức và đổi mới về phương pháp dạy học; cơ sở vật chất của nhà trường phải đảm bảo, thuận lợi cho việc áp dụng các phương pháp dạy học mới, thiết bị thí nghiệm, đồ dùng dạy học phải luôn được bổ sung, đổi mới phù hợp với mục tiêu và yêu cầu của giáo dục. Trên thực tế việc sử dụng các thiết bị thí nghiệm vào dạy học còn nhiều hạn chế. Có nhiều nguyên nhân như giáo viên chưa đầu tư nhiều vào các tiết học, ngại chuẩn bị đồ dùng dạy học vì mất thời gian, do trình độ chuyên mô,...đặc biệt là cơ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm còn thiếu thốn, lạc hậu, thường xuyên hư hỏng nên hiệu quả sử dụng không cao. Tại các trường THPT nói chung và trường THPT Mai Anh Tuấn nói riêng, các thiết bị thí nghiệm phục vụ dạy học chương Chất khí (Vật lý lớp 10) còn thiếu, chỉ có thí nghiệm tìm hiểu định luật Bôi lơ - Mariôt còn thí nghiệm tìm hiểu định luật Sác-lơ, thí nghiệm kiểm chứng định luật Gayluyxac thì không có. Đối với bài "Định luật Sác - lơ" trên các trang Web cũng không có phần mềm mô phỏng đủ tốt, hiệu quả, cũng không có Video thí nghiệm thực, thí nghiệm ảo rõ ràng, hiệu quả để sử dụng cho việc dạy học bài này. 1.2. Mục đích nghiên cứu: Đề tài của tôi nhằm mục đích chế tạo, lắp đặt 2 bộ bị thí nghiệm phục vụ dạy học bài "Định luật Sác - lơ" đơn giản nhưng mang lại hiệu quả rất cao để bổ sung cho việc thiếu thiết bị thí nghiệm dạy học phần Chất khí - Vật lý lớp 10. 1.3. Đối tượng nghiên cứu: - Thí nghiệm dạy học phần Chất khí - chương trình Vật lý lớp 10 - THPT - Thí nghiệm về quá trình đẳng tích của khí thực. 1.4. Phương pháp nghiên cứu: Trong đề tài, tôi có sử dụng phương pháp: - Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: Theo thuyết động học phân tử về cấu tạo chất, khi thể tích của một lượng khí xác định không đổi thì mật độ các phân tử khí trong bình chứa không đổi như vậy nếu các phân tử khí chuyển động càng nhanh (nhiệt độ càng cao) thì số lượng các phân tử khí va chạm vào thành bình trong một đơn vị thời gian càng lớn, lực va chạm của các phân tử khí lên thành bình chứa càng mạnh dẫn đến áp suất chất khí càng lớn. Vậy nếu dùng một chai thủy tinh nút kín và làm cho nhiệt độ khí trong chai (bình chứa) tăng thì áp suất chất khí gây lên nút chai cũng tăng. Điều này phù hợp với định luật Sác-lơ. - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Tiến hành các thí nghiệm đo nhiệt độ, áp suất cho thấy kết quả là khi nhiệt độ tăng thì áp suất cũng tăng tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. Tóm lại đây là đề tài: Thiết kế thí bộ nghiệm dạy học bài "Định luật Sác - lơ" (Vật lí 10-CB). Đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các đồng nghiệp góp ý. 2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: 2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm: - Cấu tạo chất: Vật (chất) được cấu tạo từ các phân tử; nguyên tử; iôn...rất nhỏ bé, giữa chúng có khoảng cách. Các hạt nhỏ bé này luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ khối chất càng cao. - Thuyết động học phân tử về cấu tạo của chất khí: + Chất khí được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng . + Khi chuyển động hỗn loạn, các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình chứa . - Trạng thái của một lượng khí: Được xác định bởi áp suất (p), thể tích (V) và nhiệt độ tuyệt đối (T). Một lượng khí xác định khi biến đổi trạng thái thì thông thường cả ba thông số trạng thái (p,V,T) đều thay đổi . Ví dụ: Đẳng nhiệt (T không đổi), Đẳng tích (V không đổi), đẳng áp (p không đổi). - Quá trình đẳng tích: Là quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định khi thể tích không đổi . - Để đo áp suất chất khí người ta thường dùng áp kế, đo nhiệt độ là nhiệt kế. 2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: a. Thực trạng của thiết bị thí nghiệm tại trường THPT: Thiết bị thí nghiệm tại các trường phổ thông hàng năm vẫn được bổ sung nhưng số lượng còn hạn chế và chất lượng chưa thực sự tốt. Tình trạng thiếu thiết bị thí nghiệm và có nhưng không sử dụng được diễn ra thường xuyên. Thiết bị thí nghiệm nhanh hỏng, kết quả đo không chính xác, ... b. Thực trạng của việc dạy học bài "Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ" (Vật lí 10-CB): Khi dạy học phần này, do không có thiết bị thí nghiệm về quá trình đẳng tích, đẳng áp nên thông thường giáo viên chỉ cho học sinh làm được thí nghiệm về quá trình đẳng nhiệt (bài định luật Bôilơ-Mariôt) còn bài "Quá trình đẳng tích. Định luật Sác -lơ" giáo viên thường giới thiệu thí nghiệm (học sinh xem hình thí nghiệm SGK) và kết quả thí nghiệm có sẵn để học sinh xử lí kết quả và sau đó giải thích dựa trên thuyết động học phân tử về chất khí sau đó phát biểu định luật rồi vận dụng. Việc dạy học như vậy khó tạo hứng thú cho học sinh, học sinh không được nhìn và làm trực tiếp thí nghiệm nên khó tạo niềm tin cho người học. 2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề: Để giải quyết vấn đề thiếu thiết bị thí nghiệm dạy bài "Định luật Sác-lơ" tôi có thiết kế hai thí nghiệm sau: a. Thí nghiệm 1: Thí nghiệm định tính về mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ khi thể tích không đổi - Mục đích thí nghiệm: Tìm hiểu áp suất khi tăng nhiệt độ của một lượng khí xác định trong quá trình đẳng tích (thể tích không đổi). - Dụng cụ thí nghiệm: + 01 cái chai thủy tinh rỗng, sạch. + 01 Nút chai. + Nước nóng (sôi). + 01 bình (Ca) đựng nước. ( Có hình ảnh thiết bị thí nghiệm kèm theo) - Lắp đặt thí nghiệm: + Đậy nút chai (ấn xuống vừa phải) để có một lượng khí xác định ở trong chai (bình chứa). Nút chai không quá chật để có thể bật ra khỏi bình. + Đổ nước nóng ra bình đựng nước (Ca). - Tiến hành thí nghiệm: + Cầm cổ chai, đưa phần cuối chai vào bình nước nóng (cho nước nóng ngập càng sâu thì kết quả thí nghiệm diễn ra càng nhanh) và giữ yên cho nhiệt độ khí trong chai tăng lên trong khoảng thời gian 10 -15 giây. Quan sát nút chai (Có hình ảnh kết quả thí nghiệm kèm theo) - Kết quả thí nghiệm: nút chai bị bật (văng ) mạnh ra xa chứng tỏ khi nhiệt độ khí trong bình tăng thì áp suất tăng, đẩy nút văng ra khỏi bình (có Video quay thí nghiệm kèm theo) b. Thí nghiệm 2: Thí nghiệm đo áp suất chất khí khi nhiệt độ thay đổi - Mục đích thí nghiệm: Đo sự thay đổi của áp suất chất khí khi nhiệt độ khí thay đổi. - Dụng cụ thí nghiệm: + 01 cái chai thủy tinh rỗng, sạch + 01 Nút chai. + 01 bình (Ca) đựng nước. + 01 áp kế. + 30cm ống dây nhỏ, mềm (ống dây chuyền của bệnh nhân là tốt nhất vì kích thước vừa với đầu của ống áp kế). + 01 lọ keo dán 502. + 01 bộ giá đỡ thí nghiệm. + Nước nóng (sôi) ( Có hình ảnh thiết bị thí nghiệm kèm theo) - Lắp đặt thí nghiệm: + Khoét một lỗ nhỏ chính giữa nút chai vừa đủ để luồn ống dây qua sau đó lấy keo 502 đổ lên khe hở giữa ống dây với nút chai cho kín lại. + Đầu còn lại của ống dây nối với áp kế, dùng keo 502 dán phía ngoài để ống dây kín và không bị tuột ra trong quá trình làm thí nghiệm và di chuyển. + Đậy nút chai lên chai (đậy chặt để lượng khí trong chai không đổi và nút không bị văng ra khi tiến hành thí nghiệm) khi đó ta có một lượng khí hoàn toàn xác định trong chai được nối với áp kế thông qua ống dây mềm. + Gắn áp kế lên giá đỡ (hình bên). (Có hình ảnh thiết bị thí nghiệm được lắp đặt hoàn chỉnh kèm theo) - Tiến hành thí nghiệm: + Đổ nước nóng ra bình (ca) + Cầm phần cổ chai đưa phần dưới của chai vào bình nước nóng cho nhiệt độ khí trong chai tăng lên và quan sát kim (số chỉ) của áp kế. - Kết quả thí nghiệm: kim áp kế chỉ số chỉ ngày càng tăng khi nhiệt độ khí trong chai tăng. (có Video quay thí nghiệm kèm theo) ( Có hình ảnh kết quả thí nghiệm kèm theo) * Lưu ý: - Muốn đo cả nhiệt độ và áp suất thì đổ pha nước sôi với nước thường (theo nhiều tỉ lệ) sau đó cho đồng thời cả chai và nhiệt kế vào Ca nước, đọc số chỉ áp kế khi ổn định và đọc số chỉ của nhiệt kế (sai số phép đo hơi lớn nhưng vẫn có thể sử dụng được cho quá trình dạy học, kết quả của thí nghiệm này được trình bày ở phần sau ). - Nếu làm thí nghiệm nhiều lần nên sử dụng thêm nước ở nhiệt độ thường để sau mỗi lần tiến hành thí nghiệm ngâm và súc bình bằng nước ở nhiệt độ thường cho khí trong bình nhanh lấy lại nhiệt độ ban đầu để tiến hành lần thí nghiệm tiếp theo. 2.4. Hiệu quả của sang kiến kinh nghiệm: Đề tài trên đã được tôi sử dụng giảng dạy ở lớp 10B, 10G năm học 2021 - 2021 tại trường THPT Mai Anh Tuấn. Kết quả: - Bảng kết quả thí nghiệm đo áp suất thay đổi theo nhiệt độ Lần đo Nhiệt độ Áp suất (.105Pa) (.105) (0C) (K) 1 25 298 1,01 0,00339 2 52 325 1,07 0,00329 3 80 353 1,23 0,00348 4 100 373 1,25 0,00351 - Học sinh hào hứng, hợp tác, hiểu bài, giải thích tốt hiện tượng và rất tích cực trong quá trình học tập. So với tiết dạy học của các năm trước đây (không được sử dụng thiết bị thí nghiệm thực mà chỉ hướng dẫn học sinh nghiên cứu thí nghiệm SGK sau đó xử lí kết quả thí nghiệm có trong SGK và đưa ra định luật) thì số lượng học sinh hiểu bài, nắm được nội dung trọng tâm của bài, hào hứng với môn học tăng lên rất lớn (khoảng 90%) . Theo tiết dạy học cũ thì chỉ có khoảng 50% số lựợng học sinh đáp ứng được các yêu cầu này. - Bộ thí nghiệm trên của tôi đã được các đồng nghiệp trong trường sử dụng để dạy học bài này ở các lớp khác và đạt kết quả cao. 3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ: 3.1. Kết luận: Bộ thí nghiệm này hoàn toàn phù hợp dạy chương Chất khí (Vật lý 10) cho cả chương trình chuẩn và chương trình nâng cao trong chương trình giáo dục phổ thông hiện hành. Để đáp ứng được yêu cầu đổi mới của ngành giáo dục theo yêu cầu chung của sự phát triển, người giáo viên phải không ngừng tìm tòi, học tập, sáng tạo trong quá trình giảng dạy và giáo dục. Trong quá trình thiết kế một bài học, chuẩn bị các phương tiện dạy học đòi hỏi người giáo viên phải đầu tư, chịu khó tìm tòi, suy nghĩ để có được những phương án tối ưu nhất. Thiết bị thí nghiệm là yếu tố không thể thiếu trong dạy học vật lý nhưng hiện nay do điều kiện trang thiết bị còn thiếu thốn, thường xuyên hư hỏng nên sự vận dụng, sáng tạo của người giáo viên là hết sức cần thiết để có được một giờ dạy học đạt hiệu quả cao. 3.2. Kiến nghị: Cơ sở vật chất còn thiếu thốn, trang thiết bị dạy học còn chưa đáp ứng được mục tiêu đổi mới giáo dục nên ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng giờ dạy của người giáo viên do vậy tôi xin phép được đề xuất một số giải pháp sau: - Hàng năm, các nhà trường cần rà soát cẩn thận, đầu tư một khoản kinh phí đủ lớn để mua bổ sung các thiết bị thí nghiệm phục vụ dạy học (hàng năm vẫn bổ sung nhưng số lượng còn ít, nhiều thiết bị dạy học chất lượng chưa cao, nhanh hỏng). - Trong quá trình thanh tra, kiểm tra của Sở giáo dục nên có thêm nội dung kiểm tra các thiết bị thí nghiệm để điều chỉnh, nhắc nhở và bổ sung kịp thời. - Một số thiết bị dạy học cũ, hỏng vẫn có thể sửa chữa, lắp đặt thành bộ mới và có thể chế tạo thành các thí nghiệm khác sử dụng hiệu quả cao trong quá trình dạy học, điều này đỏi hỏi người giáo viên phải chịu khó suy nghĩ, tâm huyết với sự nghiệp trồng người. XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 26 tháng 05 năm 2021 Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác. GIÁO VIÊN Mai Văn Tâm TÀI LIỆU THAM KHẢO: Sách giáo khoa vật lý 10 (Chuẩn) - Lương Duyên Bình (chủ biên), NXB Giáo Dục, 2006. PHỤ LỤC Đĩa hình ghi các Video: 1. Video thí nghiệm định tính về sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ. 2. Video thí nghiệm đo áp suất chất khí khi nhiệt độ thay đổi. DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ và tên tác giả: Mai Văn Tâm Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Mai Anh Tuấn - Nga Sơn TT Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá xếp loại (Ngành GD cấp huyện/tỉnh; Tỉnh...) Kết quả đánh giá xếp loại (A, B, hoặc C) Năm học đánh giá xếp loại Tích hợp bảo vệ môi trường trong tiết Bài tập các nguyên lí nhiệt động lực học (Vật lí 10-CB) tỉnh C 2011-2012 ----------------------------------------------------

【#5】7 Định Luật Sai Lầm Trong Tình Yêu

1. Nhất định có một người thực sự thích hợp

Đây là một nhận định vội vàng, có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng.

Những cô gái mộng mơ vẫn luôn cho rằng, đâu đó trên thế giới này, sẽ có một chàng bạch mã hoàng tử dành riêng cho mình. Chỉ cần một lần giận hờn, hiểu lầm với người hiện tại, những cô gái này cũng có thể cho rằng: “Chàng không phải là một nửa mình đang tìm kiếm. Nhất định ngoài kia còn có ai đó mới là “trời sinh một cặp” của mình”…

Và cứ thế, người đến rồi tình đi, để cô gái cứ sống trong ảo mộng về một mối tình đích thực theo chủ nghĩa hoàn hảo mà quên đi thực tại. Bởi vậy, nếu như gặp một người biết yêu thương mình, các nàng eva lãng mạn thân mến, hãy biết trân trọng người trước mắt, đừng nên thả mồi bắt bóng!

2. Yêu rồi thì ngoại hình là chuyện nhỏ!

Sai! Đúng là có câu “trong mắt người tình xuất Tây Thi”, ý nói trong mắt người đang yêu, đối phương luôn đẹp. Nhưng bạn đừng quên rằng, đàn ông yêu bằng mắt!

Thế nên đừng dễ dãi với bản thân về ngoại hình. Bất cứ người đàn ông nào cũng muốn nhìn thấy một nửa của mình đẹp, hay chí ít, phải tươm tất, lịch sự. Làm đẹp cho mình, là làm đẹp cho chàng và là một cách hữu hiệu để gìn giữ tình yêu.

3. Khoan dung là yêu thương

Không sai, nhưng không đúng nếu bạn bỏ qua mọi lỗi lầm của chàng chỉ vì suy nghĩ truyền thống: “Sự khoan dung sẽ khiến chàng động tâm”. Điểm mạnh, mà cũng là điểm yếu này rất dễ bị người đàn ông nắm được và lạm dụng, để rồi trong mắt đối phương, bạn dần trở thành kẻ yếu đuối, nhu nhược. Trong tình yêu, ranh giới giữa sự khoan dung rất mong manh, và đừng để sự rộng lượng, khoan dung của bạn bị chàng lợi dụng và thao túng.

4. Hết cuồng nhiệt là hết yêu thương

Một quan niệm hoàn toàn sai lầm. Bạn nên biết rằng tình cảm luôn có những giai đoạn của nó, từ cuồng nhiệt, hưng phấn, đến đằm thắm và bình thản. Chính giai đoạn cuồng nhiệt không còn, tình cảm mới đi vào sự ổn định bền lâu.

Bên nhau một thời gian dài dĩ nhiên không tránh khỏi việc mất đi cảm giác tươi mới, vồn vã ban đầu. Nhưng đừng vội vàng đặt câu hỏi: Liệu đó có phải là dấu hiệu của sự chấm dứt tình yêu?

Thực tế, sự biếng nhác hay không cuồng nhiệt là những biểu hiện hết sức bình thường của tình yêu khi bước vào giai đoạn ổn định và nhìn nhận một cách xác thực bản chất của đối phương. Đi qua giai đoạn đầy “lửa” ban đầu, cảm giác hụt hẫng có thể có, nhưng hãy biết nhìn nhận thực tế, con người không thể lúc nào cũng “trên mây trên gió” với tình yêu mà cần phải “hạ cánh xuống đất” để yêu trong thực tế với muôn vàn những cung bậc cảm xúc, cả hạnh phúc lẫn niềm đau, cả hy vọng và thất vọng, chờ đợi và hụt hẫng…

5. Ỷ lại là đặc quyền của nữ giới

Phụ nữ sinh ra để được yêu thương và nâng niu, nhưng không có nghĩa là được quyền biếng nhác, phụ thuộc. Một chút ỷ lại, để chàng thấy bản thân là người đàn ông chân chính, nhưng lúc nào cũng quẩn quanh và bám chàng như trẻ con bám người lớn, bắt chàng phải quyết định hộ bạn 100% cuộc sống, sẽ khiến chàng mệt mỏi, áp lực và rồi một ngày, bạn đừng lấy làm ngạc nhiên khi chàng không còn muốn làm người đàn ông được đặc quyền ra quyết định trong cuộc đời bạn nữa!

6. Xa cách chẳng là gì trong tình yêu chân chính

Một quan niệm hết sức sai lầm. Không phủ nhận, xa cách sẽ tăng thêm xúc cảm, sự nhớ nhung và nhu cầu được đến bên nhau của những người đang yêu, nhưng cũng có câu “xa mặt cách lòng”. Nhưng cùng với thời gian, sự xa cách sẽ là một chướng ngại vật lớn trên con đường tới đích của tình yêu.

7. Cãi nhau cũng là một kênh giao tiếp

Đến cái bát còn có lúc va nhau, huống chi là vợ chồng. Đúng vậy, nhưng chắc nếu được lựa chọn, những cái bát sẽ chẳng muốn va nhau để bị mẻ, và cãi nhau cũng chỉ là cách giải tỏa đặng chẳng đừng khi cả hai không kiềm chế được cảm xúc của bản thân. Sự to tiếng, những lời nói không hay tuôn ra trong lúc tức giận sẽ không dễ dàng bị xóa bỏ, ngay cả khi cả hai đã tâm bình khí hòa. Những ấn tượng không tốt về đối phương cứ thế tích tụ sau mỗi lần cãi nhau, và đến sau cùng, bạn chợt thấy: “Người ta yêu đấy ư?”.

Do đó, đừng cho rằng chuyện thỉnh thoảng cãi nhau là chuyện nhỏ. “Cũng là một cách giao tiếp thôi” – nhưng cách giao tiếp bất bình thường này sẽ góp phần cướp mất hạnh phúc của bạn!

Để gìn giữ một hạnh phúc đích thức, hãy nhớ đừng phạm những sai lầm trong tình yêu!

【#6】5 Khám Phá Khoa Học ‘đi Ngược Lại’ Các Định Luật Vật Lý Hiện Nay (+Video)

Một số hiện tượng bí ẩn trong tự nhiên dường như đang thách thức các định luật vật lý hiện đại.

1/ Mặt Trời có thể làm cho thứ khác nóng hơn chính nó

Chúng ta vẫn thường nghĩ rằng năng lượng sẽ di chuyển từ vật có mức năng lượng cao tới vật có mức năng lượng thấp hơn. Đó cũng là điều được nói đến trong định luật thứ hai của nhiệt động lực học. Cũng giống như trong thực tế, nếu bạn cảm thấy quá nóng vì đống lửa trại được đốt lên, bạn sẽ phải di chuyển xa đống lửa, không cần các nhà khoa học nói cho bạn rằng năng lượng nhiệt di chuyển từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn. Mọi nơi trong vũ trụ này đều như vậy, ngoại trừ Mặt Trời.

Có sự khác biệt giữa điều khoa học khẳng định và những gì thực sự xảy ra với Mặt Trời, đó là sức nóng của vầng hào quang xung quanh Mặt Trời (thường gọi là quang quyển).

Các dữ liệu thu được chỉ ra rằng, nhiệt độ của bề mặt Mặt Trời chỉ ở 5.500 độ C. Khi ánh sáng đi từ bề mặt của Mặt Trời đến tầng cách bề mặt chỉ vài trăm km, nhiệt độ của nó lên đến 1 triệu độ C. Về lý thuyết, nguồn nhiệt của Mặt Trời – là nơi xảy ra các phản ứng hạt nhân và plasma cần có nhiệt độ cao nhất chứ không phải khoảng chân chân không xung quanh nó. Đây là trường hợp một vật gây ra sức nóng lại lạnh hơn thứ mà nó thiêu đốt.

Về cơ bản, định luật thứ hai của nhiệt động lực học bị phá vỡ hoàn toàn khi ánh sáng rời khỏi Mặt Trời vài trăm km và chưa ai lý giải được nguyên nhân . Điều này vẫn gây đau đầu cho các nhà vật lý năng lượng Mặt Trời trên toàn thế giới kể từ khi họ phát hiện ra sự thực này vào năm 1939.

    Người khám phá ra định luật thứ hai của nhiệt động lực học chỉ ra những ‘điểm đáng ngờ’ của học thuyết tiến hóa

2/ Trong thế giới vi mô, lực hấp dẫn không còn tác dụng

Có những trật tự vẫn tồn tại bao năm trên thế giới: những con chó sói ăn thịt gà rừng, Trái Đất quay quanh Mặt Trời và mặt trăng quay quanh Trái Đất, và lực hấp dẫn nghiễm nhiên được công nhận trên mặt đất này.

Nhưng khi bạn quan sát thế giới ở gần hơn, lực hấp dẫn dường như có vai trò rất nhỏ. Chà một quả bóng trên khănlen và cho nó lướt qua một mảnh giấy, các điện tích trên khăn len được chuyển sang quả bóng sẽ hút các mảnh giấy rời khỏi mặt bàn, vượt qua sức kéo lực hấp dẫn của Trái Đất.

Vậy mà, cũng cái lực hấp dẫn đó lại có thể giữ Mặt Trăng quay quanh Trái Đất ở khoảng cách trung bình lên tới 382.500 km.

Khi xem xét thế giới vi mô, lực hấp dẫn là lực yếu nhất trong 4 loại lực cơ bản của tự nhiên (bao gồm lực tương tác mạnh, lực tương tác điện từ, lực tương tác yếu và lực hấp dẫn), nhưng lại hoạt động ở khoảng cách xa.

Khối lượng của Trái đất là 5,97 x 10^24 kg, nó tạo ra lực rất lớn và tác động lên mọi vật, giúp mọi vật đứng trên bề mặt Trái Đất. Tuy nhiên những điện tích nhỏ bé, có trọng lượng vô cùng nhỏ vương trên chiếc khăn len lại có thể chiến thắng lực hấp dẫn của Trái Đất, điều này cũng tương tự như một đứa trẻ còi cọc có thể nâng cả tòa nhà cao tầng vậy.

3/ Vệ tinh tăng tốc độ không có lý do

Định luật bảo toàn năng lượng phát biểu rằng năng lượng không thể được tự sinh ra và tự mất đi, nó chỉ chuyển từ hệ này sang hệ khác. Vì vậy, nếu không được thêm năng lượng, sẽ không bao giờ một hệ có được nhiều năng lượng hơn so với năng lượng ban đầu.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp định luật này không còn đúng nữa. Có một số báo cáo đã chỉ ra rằng, trong không gian vũ trụ, khi một vật thể bay ngang qua Trái Đất, tốc độ của nó tự dưng lại tăng lên mà không rõ lý do.

Hiện tượng này được gọi là “bay ngang bất thường” , nó đã xảy ra với một số tàu vũ trụ của NASA như Galileo, NEAR, Pioneer 10 và Pioneer 11. Các tàu vũ trụ này đã trải qua hiện tượng gia tăng tốc độ không thể giải thích khi chúng đang đi qua Trái đất ở một khoảng cách đủ xa, không bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn. Điều này xảy ra giống như có một lực từ vũ trụ tác động lên hệ thống tăng tốc của các con tàu.

Điều bất thường này được phát hiện đầu tiên vào năm 1980. Các nhà khoa học đã dành nhiều năm tiếp theo để cố gắng tìm hiểu điều gì đang xảy ra. Họ đã xem xét tất cả các loại năng lượng mà con người đã từng khám phá, cho đến nay, không có lời giải thích nào được đưa ra.

Tuy vậy, có một giả thuyết khác khá hợp lý. Mỗi không gian khác nhau trong vũ trụ đều có một trường thời gian riêng biệt. Vật thể nằm trong phạm vi của không gian này sẽ chịu ảnh hưởng của trường thời gian của không gian đó. Bản thân Trái Đất hay bất kỳ tinh cầu nào khác, cũng có trường thời gian của tự thân mình. Các vật thể như tàu vũ trụ một khi bay vượt ra bên ngoài trường thời gian của Trái Đất, sẽ tiến nhập vào một trường thời gian khác nhanh hơn, do đó vận tốc cũng vụt tăng mà không có bất kỳ sự bổ sung nguồn năng lượng động cơ nào. Trong hoàn cảnh này, trường thời gian ở Trái Đất là chậm so với không gian vũ trụ xung quanh.

2/ Định luật bảo toàn khối lượng không đúng với hố đen?

Hãy tưởng tượng rằng bạn có một chiếc xe tải đồ chơi, bạn đập vỡ nó ra từng mảnh với một cái búa. Tổng khối lượng của chiếc xe không đổi, nó chỉ biến thành từng mảnh vỡ. Nhưng khi bạn nâng búa của mình từ đống mảnh vỡ sau sau nhát đập cuối cùng, bạn thấy rằng các mảnh vỡ đã hoàn toàn biến mất.

Bạn biết điều này không thể xảy ra vì mọi vật không thể tự sinh ra hoặc tự mất đi. Vì vậy, vào cuối bộ phim kẻ hủy diệt 2 (Terminator 2), khi người máy T-1000 rơi vào bể quặng nóng chảy, hồ quang phát sáng và các thành phần nguyên tử của người máy T-1000 bơi quanh bể quặng một cách tuyệt vọng trước khi chúng biến mất. Điều tương tự cũng xảy ra khi một tiểu hành tinh bị hút vào một hố đen. Mặc dù chúng ta không thể nhìn thấy bên trong hố đen, chúng ta có thể nói tiểu hành tinh đó không bị phá hủy bởi vì khối lượng của hố đen đã tăng thêm bằng một tiểu hành tinh. Điều này cũng tương tự như diễn biến của phim kẻ hủy diệt. Nhưng khi một hố đen bốc hơi, các nhà khoa học sẽ đặt câu hỏi, điều gì đã xảy ra với các thứ mà hố đen đã nuốt trước đó?

Chúng ta biết rằng hố đen bốc hơi theo thời gian, “bốc hơi” có nghĩa là “biến mất, không tồn tại” cùng với tất cả mọi thứ nó đã hút vào. Vẫn chưa có một sự giải thích khoa học rõ ràng của sự việc này. Nhưng hãy giả thiết rằng khi các hố đen bốc hơi, tất cả vật chất bị nó hút sẽ bay ra theo hình thức bức xạ. Nhưng nhà khoa học Stephen Hawking cho rằng hố đen chỉ phát ra các bức xạ năng lượng nhiệt ngẫu nhiên.

Theo cách hiểu của người không có chuyên môn: nếu bạn thấy mình đang ở vị trí bị lỗ đen hút vào, bạn biến mất hoàn toàn, và bằng chứng về sự tồn tại của bạn cũng sẽ biến mất.

Nếu ta ném người máy T-1000 vào một lỗ đen, và các người máy phải đi ngược thời gian trước khi điều đó xảy ra, nhưng T-1000 sẽ không tồn tại trong thời gian đó. Ngay cả với việc du hành thời gian, vũ trụ cũng không biết phải đưa nó trở lại bằng cách nào vì hố đen đã nuốt chửng và làm nó tan biến.

    Giáo sư Stephen Hawking: Hố đen có thể là đường thông sang vũ trụ khác

1/ Các hạt vi mô biết được khi nào chúng bị quan sát

Zeno (496 – 430 TCN), nhà triết học sinh ra và lớn lên tại thành phố Elea, miền Tây Nam nước Ý ngày nay, trước khi chết đã để lại 3 nghịch lý. Trong đó, nghịch lý thứ ba được mang tên “Mũi tên bay” nói rằng: Một mũi tên đang bay sẽ đứng yên nếu ta quan sát nó ở từng khoảnh khắc riêng lẻ, do đó mũi tên không hề di chuyển gì cả.

Khoảng năm 1200, triết gia người Ý Thomas Aquinas đã chứng minh được nghịch lý này là sai. Tuy nhiên, với thế giới lượng tử, có vẻ như Zeno đã đúng. Hiện nay đã có một số thí nghiệm phát hiện rằng hiệu ứng Zeno lượng tử là có thật.

    Thí nghiệm: Thực vật có tồn tại ý thức, trí thông minh, thậm chí khả năng siêu cảm?

Uranium là nguyên tố không ổn định và phân rã theo thời gian, quá trình này gọi là phân rã phóng xạ. Nhưng các nhà khoa học ở Texas đã phát hiện rằng: sự phân rã uranium sẽ diễn ra một cách bình thường nếu họ không quan sát chúng. Nhưng bất cứ khi nào họ quan sát chúng, quá trình phân rã uranium sẽ không diễn ra như dự tính.

Sau hai ngày quan sát mà không thấy sự phân rã uranium như lẽ thường, phòng thí nghiệm đã báo cáo phát hiện của họ cho các phòng thí nghiệm khác. Các phòng thí nghiệm khác cũng tiến hành thử nghiệm việc quan sát uranium một cách nghiêm ngặt và chặt chẽ. Nhưng tất cả đều có cùng một kết quả: một số nguyên tử uranium sẽ không phân rã nếu ta quan sát chúng.

Hiện tượng này thách thức quy luật entropy nhiệt động lực, cũng như quan niệm thông thường. Phải chăng ý thức của chúng ta có vai trò gì đó trong việc ngăn cản các đồng vị phóng xạ phân rã, hay chúng ta có thể dừng thời gian khi quan sát các hạt vi mô này?

Xem video về thí nghiệm khe đôi minh họa ý tưởng trên (có phụ đề tiếng Việt):

Có thể thấy, 5 nghịch lý này chủ yếu xảy ra ở 2 khu vực: vĩ mô (vũ trụ) và vi mô (các hạt nguyên tử, phân tử). Do đó có thể nói rằng, các quy luật mà chúng ta đã từng biết sẽ có thể không còn đúng khi tăng phạm vi ra cực đại, hoặc cực tiểu. Khám phá vũ trụ to lớn và thế giới nano siêu nhỏ vẫn luôn là 2 phương hướng tiên phong trong khoa học của con người, ở đó vẫn còn vô số những điều bí ẩn.

Quang Khánh

【#7】Evolution Vs Laws Of Science / Thuyết Tiến Hóa Vi Phạm Các Định Luật Khoa Học

Thuyết tiến hóa vi phạm một loạt định luật khoa học căn bản: các định luật Pasteur về sự sống, các định luật Mendel về di truyền, định luật 2 của nhiệt động lực học, các nguyên lý của lý thuyết thông tin,… Do đó thuyết tiến hóa không phải một lý thuyết khoa học, mà chỉ là ngụy khoa học. Essay on Philosophy of Science, psented at VIDS 18/02/2017 and some other institutes & universities II.4. Thuyết Tiến hóa vi phạm các định luật cơ bản của khoa học Evolution violates many fundamental laws of science: Pasteurian laws of life, Mendelian laws of heredity, 2nd law of thermodynamics, principles of information theory,… That’s why evolution is not a scientific theory, but just a pseudo-science.

Có nhiều định luật cơ bản của khoa học bác bỏ Thuyết Tiến hóa, nhưng trước hết hãy nói về 2 định luật do Louis Pasteur khám phá ─ Định luật Tạo sinh và Định luật Bất Đối xứng của Sự Sống. Giới tiến hóa rất sợ 2 định luật này, sợ đến nỗi không dám gọi đó là những định luật, và tìm cách che đậy sao cho càng ít người biết càng tốt.

II.4-1. Thuyết tiến hóa vi phạm Định luật Pasteur về Tạo sinh (Pasteurian Law of Biogenesis)

Có một sự thật cần làm sáng tỏ: Pasteur là đại ân nhân của nhân loại, ai cũng biết những công trạng vĩ đại của ông như khám phá về vi trùng, siêu vi trùng, tìm ra phương pháp vaccine, chữa bệnh dại, chữa bệnh than, tìm ra các phương pháp khử trùng,… nhưng ít người biết rằng Pasteur còn là khoa học khám phá ra những định luật vĩ đại về sự sống mang tính chất nguyên lý bao trùm vũ trụ, tương tự như nguyên lý vạn vật hấp dẫn, nguyên lý bảo toàn vật chất,… Khi giới tiến hóa buộc lòng phải nhắc tới những định luật của Pasteur, họ gọi đó là một “giả thuyết”, hoặc một “tính chất”,… thay vì một định luật. Đơn giản vì nếu thừa nhận đó là những định luật thì Thuyết Tiến hóa lập tức sụp đổ, như chúng ta sẽ thấy sau đây.

Đó là Định luật Tạo Sinh được toàn thế giới công nhận, và trở thành một trong những định luật nền tảng được giảng dạy trong nhà trường, ít nhất cho sinh viên ngành sinh học.

Sau thí nghiệm bình cổ cong, Pasteur tuyên bố: “Không bao giờ học thuyết sự sống hình thành tự phát còn có thể hồi phục được nữa từ cú đòn chết người mà thí nghiệm đơn giản này giáng lên nó. Không có một tình huống nào trong đó có thể xác nhận vi sinh vật nẩy sinh từ một thế giới không có vi trùng, không có cha mẹ tương tự như chúng” Wikipedia / Louis Pasteur

【#8】Điện Tích Là Gì? Công Thức Biểu Thức Định Luật Cu Lông Và Bài Tập

I. Sự nhiễm điện của các vật, Điện tích và Tương tác điện

* Dựa vào hiện tượng hút các vật nhẹ để kiểm tra xem một vật có nhiễm điện hay không.

* Các hiện tượng nhiễm điện của vật

– Nhiễm điện do cọ xát.

– Nhiễm điện do tiếp xúc

– Nhiễn điện do hưởng ứng.

* Ví dụ: khi cọ xát những vật như thanh thuỷ tinh, thanh nhựa, mảnh poli etilen,… vào dạ hoặc lụa thì những vật đó sẽ có thể hút được những vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông vì chúng đã bị nhiễm điện.

– Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích. Điện là một thuộc tính của vật và điện tích là số đo độ lớn của thuộc tính đó.

– Vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét goin là điện tích điểm.

* Sự đẩy hay hút nhau giữa các điện tích gọi là sự tương tác điện.

* Chỉ có hai loại điện tích là điện tích dương (kí hiệu bằng dấu +) và điện tích âm (kí hiệu bằng dấu -).

* Các điện tích cùng loại (cùng dấu) thì đẩy nhau.

* Các điện tích khác loại (khác dấu) thì hút nhau.

II. Định luật Cu-lông, Hằng số điện môi

– Phát biểu Định luật Cu-lông: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

– Công thức định luật Cu-lông:

– Trong đó:

k là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị mà ta dùng. Trong hệ đơn vị SI,

F: đơn vị Niutơn (N);

r: đơn vị mét (m);

q 1 và q 2 các điện tích, đơn vị culông (C).

2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi

a) Điện môi là môi trường cách điện.

b) Thí nghiệm chứng tỏ rằng, khi đặt các điện tích điểm trong một điện môi đồng tính (chẳng hạn trong một chất dầu cách điện) thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi Ɛ lần so với khi đặt chúng trong chân không.

* ε được gọi là hằng số điện môi của môi trường (ε ≥1).

* Công thức của định luật Cu-lông trong trường hợp này là:

– Đối với chân không thì ε = 1.

c) Hằng số điện cho biết, khi đặt các điện tích trong một chất cách điện thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.

III. Bài tập vận dụng lý thuyết điện tích và Định luật Cu-lông.

– Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.

– Phát biểu định luật Cu-lông: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

– Lực tương tác giữa các điện tích đặt trong điện môi sẽ nhỏ hơn khi đặt trong chân không vì hằng số điện môi của chân không có giá trị nhỏ nhất (ɛ=1).

– Hằng số điện môi của một chất cho biết khi đặt các điện tích trong môi trường điện môi đó thì lực tương tác Cu-lông giữa chúng sẽ giảm đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.

A. Tăng lên gấp đôi

B. Giảm đi một nửa

C. Giảm đi bốn lần

D. Không thay đổi

¤ Chọn đáp án: D.Không thay đổi

– Gọi F là lực tương tác giữa hai điện tích q 1, q 2 khi cách nhau khoảng r.

– F’ là lực tương tác giữa hai điện tích q 1‘=2.q 1, q 2‘=2.q 2 khi cách nhau khoảng r’=2r

A. Hai thanh nhựa đặt gần nhau.

B. Một thanh nhựa và một quả cầu đặt gần nhau.

C. Hai quả cầu nhỏ đặt xa nhau.

D. Hai quả cầu lớn đặt gần nhau.

¤ Chọn đáp án: chúng tôi quả cầu nhỏ đặt xa nhau.

– Vì định luật Cu-lông chỉ xét cho các điện tích điểm (có kích thước nhỏ so với khoảng cách giữa chúng) nên hai quả cầu có kích thước nhỏ lại đặt xa nhau có thể coi là điện tích điểm.

¤ Ta có bảng so sánh định luật vạn vật hấp dẫn và định luật cu-lông như sau:

– Chỉ xét cho các vật hay điện tích được coi là chất điểm hay điện tích điểm (có kích thước nhỏ)

– Lực tương tác tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

– Tỉ lệ thuận với tích khối lượng 2 vật.

– Là lực cơ học

– Lực hấp dẫn không đổi khi môi trường xung quanh 2 vật thay đổi.

– Tỉ lệ thuận với tích độ lớn 2 điện tích.

– Là lực điện

– Lực tương tác thay đổi khi đặt trong môi trường điện môi khác nhau.

* Bài 8 trang 10 SGK Vật Lý 11: Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách xa nhau 10 cm trong không khí thì tác dụng lên nhau một lực 9.10-3 N. Xác định điện tích của quả cầu đó.

– Khoảng cách: r = 10 cm = 0,1 m

– Môi trường là không khí nên hằng số điện môi: ε ≈ 1

– Lực tương tác Cu-lông giữa hai quả cầu là:

⇒ Điện tích của mỗi quả cầu là:

– Kết luận: q = 10 7 (C) hoặc q = -10-7 (C).

【#9】Cơ Năng Là Gì? Công Thức Tính Và Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng

Chúng ta được học cơ năng ở lớp 8 và lớp 10. Dựa theo định nghĩa về cơ năng Vật lý 8 thì khi 1 vật có khả năng sinh công thì ta có thể nói là vật đó có cơ năng hoặc cơ năng của một vật. Nếu vật đó có thể thực hiện công càng lớn thì cơ năng của nó cũng càng lớn. Cơ năng là một đại lượng được tính bằng đơn vị Jun, có ký hiệu là: J.

Nếu dựa theo định nghĩa cơ năng vật lý 10 thì cơ năng được hiểu là khi một vật tồn tại chuyển động trong trọng trường thì tổng các động năng và thế năng của nó sẽ được gọi là cơ năng. Cơ năng của một vật có thể dương, có thể âm mà cũng có thể là bằng không.

Hai dạng cơ năng phổ biến là gì?

Theo các nghiên cứu thì có 2 dạng cơ năng cơ bản đó là thế năng và động năng.

Thế năng đơn thuần chỉ là một đại lượng thường dùng trong bộ môn Vật lý học. Nó thể hiện cho khả năng sinh công của một vật và nó tồn tại dưới dạng năng lượng. Hiện nay đang có hai dạng thế năng là thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi. Mỗi loại thế năng đều có những đặc điểm riêng để có thể áp dụng và tính toán sao cho hợp lý.

Động năng là cơ năng của một vật được tạo thành nhờ những chuyển động khác nhau. Khi một vật có khối lượng càng lớn cũng như chuyển động càng nhanh thì động năng của nó cũng tỷ lệ thuận và sẽ càng lớn hơn.

Động năng và thế năng được coi là hai dạng của cơ năng. Cơ năng của một vật bằng tổng thế năng với động năng của vật đó. Động năng thế năng và cơ năng có mối quan hệ mật thiết với nhau.

Công thức tính cơ năng là gì?

Nếu cơ năng chịu tác dụng của trọng lực

Cơ năng của vật có thể chuyển động là nhờ vào tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng cộng với thế năng trọng trường của vật. Cụ thể:

Trong đó.

  • Gốc thế năng của 1 vật sẽ chuyển động liên tục bên trong trường hấp dẫn và thường sẽ được chọn tại mặt đất.
  • Đối với vật hoặc hệ vật mà chỉ chịu tác động từ trọng lực thì cơ năng của nó được tính là một đại lượng bảo toàn. Tức là: W1 = W2, từ đó có thể kết luận rằng biến thiên thế năng W2 – W1 = 0.

Nếu cơ năng đó chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi

Cơ năng của 1 vật có thể chuyển động được là nhờ vào tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng cũng như thế năng đàn hồi của vật:

  • Gốc thế năng được lựa chọn thường sẽ là cơ năng ở vị trí cân bằng của lò xo.
  • Đối với vật hoặc hệ vật chịu tác động từ lực đàn hồi thì cơ năng của nó cũng được cho là một đại lượng bảo toàn. Tức là, W1 = W2, từ đây kết luận được biến thiên thế năng W2 – W1 = 0.

Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng

Sự bảo toàn cơ năng được coi là định luật bảo toàn chỉ số cơ năng khi chuyển động của 1 vật bất kỳ bên trong trọng trường phải chỉ chịu tác động của trọng lực hoặc lực đàn hồi. Có thể giải thích đơn giản như sau: “Thế năng và động năng của 1 vật có nhiều khả năng sẽ bị biến đổi qua lại trong quá trình đồ vật đó chuyển động bên trong trọng trường. Thế nhưng do cơ năng lại bằng tổng của các động năng với thế năng nên tổng của chúng vẫn sẽ không hề có sự thay đổi nào đáng kể.

Định luật bảo toàn cơ năng được định nghĩa chính xác rằng: “Trong quá trình chuyển động, nếu 1 vật chỉ chịu tác dụng của một loại trọng lực thì động năng hoàn toàn có thể sẽ chuyển thành thế năng và ngược lại. Đồng thời tổng của chúng tức là cơ năng sẽ được bảo toàn tuyệt đối”.

Lưu ý, định luật bảo toàn cơ năng của một vật chỉ thực sự đạt độ chính xác cao khi vật không chịu phải bất kì 1 lực tác động nào khác từ phía bên ngoài trừ trọng lực và lực đàn hồi.

Nếu trong quá trình chuyển động nhưng vật lại phải chịu thêm tác động của bất cứ 1 lực nào khác nữa thì cơ năng của vật đó sẽ bị thay đổi ngay lập tức. Lúc này, công của những lực đã tác động lên vật sẽ bằng với độ biến thiên của các cơ năng.

Hệ quả của cơ năng là gì?

Thông qua quá trình chuyển động của một vật bên trong trọng trường ta có thể nhận thấy được hệ quả của cơ năng 1 cách rất rõ ràng.

  • Nếu thế năng của một vật giảm xuống thì động năng của nó sẽ tăng lên và ngược lại.
  • Tại vị trí nào đó, nếu động năng cực đại thì thế năng sẽ cực tiểu và ngược lại.

Ứng dụng của định luật bảo toàn cơ năng trong Vật lý

Một số dạng bài tập tiêu biểu về cơ năng

Cơ năng của con lắc lò xo trong dao động điều hòa rất hay xuất hiện trong các kỳ thi Đại học và Cao Đẳng. Các bạn cần nắm chắc những kiến thức lý thuyết này và lưu ý về chu kỳ, tần số của động năng.

Bài 1: Một con lắc lò xo bất kỳ có độ cứng k=100N/m dao động điều hòa với phương trình: x=Acos(wt + 𝞿). Biểu thức của thế năng là Et=0,1cos(4𝛑t +𝛑/2) + 0,1 J. Vậy phương trình li độ là gì?

    Giải: x = 2 căn 10 cos (2𝛑t + 𝛑/4) cm.

Bài 2: Cơ năng của con lắc đơn có độ dài ký hiệu là l, vật có khối lượng ký hiệu là m chuyển động ở nơi có gia tốc là g. Khi ấy, dao động bé cùng với biên độ của góc α0 sẽ được xác định bằng công thức nào sau đây?

Bài 3: Một con lắc đơn có sợi dây với chiều dài l = 1 m, vật nặng có trọng lượng m = 0,2 kg. Ta thực hiện kéo vật nặng lệch ra khỏi vị trí cân bằng để cho phương của sợi dây có thể tạo với phương thẳng đứng đúng một góc bằng 60 độ rồi thả nhẹ tay. Bỏ qua lực cản của không khí nên ta sẽ lấy g = 10m/s2. Chọn mốc cụ thể để tính thế năng tại vị trí cân bằng của con lắc. Tính cơ năng của vật thể đó tại vị trí thả vật cùng với vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng.

Bài giải: Bỏ qua các yếu tố lực cản của không khí thì cơ năng sẽ được áp dụng định luật bảo toàn.

Chọn mốc thế năng bất kỳ ở 1 vị trí cân bằng (tại O).

=mghA= 0,2 x 10 (CO – CH)

= 2 x(l – l xcosα) = 2 x (1 – l xcos60) = 1 (J)

Khi đó, WO = 1= WA(J)

WđO = 1 (DoWto = 0)

⇔ 1/2mv02= 1

⇔ Vo = 10 (m/s)

【#10】Chuyên Đề Bài Toán Áp Dụng Định Luật Bảo Toàn Electron

Phần I: MỞ ĐẦU Cơ sở lý luận: Dạy và học hoá học ở các trường hiện nay đã và đang được đổi mới tích cực nhằm góp phần thực hiện thắng lợi các mục tiêu của trường THCS. Ngoài nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết kiến thức và vận dụng kĩ năng, các nhà trường còn phải chú trọng đến công tác phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp. Đây là nhiệm vụ rất quan trọng trong việc phát triển giáo dục ở các địa phương. Đặc biệt ở các trường THCS của huyện. Xuất phát từ nhiệm vụ năm học do Phòng GD & ĐT và Trường THCS Yên Lạc đề ra, với mục tiêu: " Nâng cao số lượng và chất lượng ở các đội tuyển HSG các cấp, đặc biệt là HSG cấp tỉnh ". Mặt khác, chương trình hoá học THCS đồng tâm với chương trình hoá học THPT. Do vậy lượng kiến thức đối với HSG là rất rộng ( nhiều bài tập là đề thi tuyển sinh các trường đại học, cao đẳng trong cả nước, hoặc đề HSG của lớp 11, 12), nên trong học hoá học không chỉ đơn thuần là sử dụng kiến thức cũ mà có cả tìm kiếm kiến thức mới và vận dụng kiến thức cũ trong các tình huống mới. Xuất phát từ thực tế giảng dạy các bài toán hoá học cho thấy, một bài toán hoá học có thể có nhiều lời giải khác nhau: có những cách giải dài dòng khó hiểu, có những cách ngắn gọn, đơn giản dễ hiểu. Vì vậy để đáp ứng được yêu cầu đó chúng ta phải tìm tòi và phát hiện ra các cách giải đơn giản, ngắn gọn và dễ hiểu. Mục đích và đối tượng: Mục đích: Nghiên cứu các kinh nghiệm về bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập hoá học cho học sinh lớp 9 dự thi HSG cấp tỉnh. Đối tượng: Học sinh đội tuyển học sinh giỏi môn hoá học của Trường THCS Yên Lạc. Phần II: NỘI DUNG MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NHỚ Một số khái niệm cơ bản. Chất oxi hoá: là chất nhận electron của chất khác. Chất khử: là chất nhường electron cho chất khác. Quá trình oxi hoá: là quá trình xảy ra sự mất electron. Quá trình khử: là quá trình xảy ra sự nhận electron. VD: Xác định các chất oxi hoá, các chất khử và viết các bán phản ứng oxi hoá khử sau: - Chất oxi hoá: Mn+7(KMnO4) - Chất khử: Cl-1(HCl) - Quá trình nhường electron: 2Cl-1 → Cl2 + 2e 1 mol 2 (mol electron) - Quá trình nhận electron: Mn+7 + 5e → Mn+2 1 mol 5 mol electron Al0 + HNO3 Al(NO3)3 + N2O + H2O - Chất oxi hoá: N+5(HNO3) - Chất khử: Al - Quá trình nhường electron: 1 mol 3 mol electron - Quá trình nhận electron: 2N+5 + 2 x 4e → 2N+1 2x4 mol electron 1 mol Nội dung: Nguyên tắc: Trong một phản ứng oxi hoá khử: Tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron do chất oxi hoá nhận. Từ đó có thể suy ra: Tổng số mol electron mà các chất khử nhường bằng tổng số mol electron do các chất oxi hoá nhận. Dựa trên nguyên tắc này chúng ta có thể giải được nhiều bài toán nếu dùng các phương pháp khác sẽ không giải được hoặc lời giải dài dòng, phức tạp. Phạm vi áp dụng. Một số lưu ý: Bài toán còn phải kết hợp thêm các phương pháp khác như: phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo toàn khối lượng. Tính oxi hoá của các axit: HNO3, H2SO4 đặc nóng. + Sản phẩm khử của HNO3 thường là: N2, NO, NO2, N2O, NH4NO3. + Sản phẩm khử của H2SO4 đặc nóng: SO2, S, H2S. Một số axit có tính khử như: HCl, HBr, HI, H2S . Nếu một hoặc nhiều kim loại tác dụng với các axit có tính oxi hoá mạnh như: HNO3, H2SO4 đặc, nóng. thì ngốc axit trong muối = Nếu bài toán tạo ra các sản phẩm có số oxi hoá trung gian thì ta chỉ quan tâm đến trạng thái số oxi hoá đầu và cuối của chất khử và chất oxi hoá, mà không cần quan tâm đến giai đoạn trung gian. Ví dụ 1 : Để sắt ngoài không khí một thời gian thu được hỗn hợp gồm sắt và các oxit sắt. Hoà tan hỗn hợp này bằng dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch muối sắt (III) nitrat và khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Ở VD này ta nhận thấy: Fe0 hỗn hợp có Fe0, Fe+2, Fe+8/3, và Fe+3 Fe+3 Do đó ta có thể bỏ qua giai đoạn trung khi tạo thành hỗn hợp, mà bản chất chỉ từ Fe0 Fe+3 Ví dụ 2: Trộn bột Al với Fe2O3 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn. Hoà tan hỗn hợp chất rắn trên bằng lượng vừa đủ dd H2SO4 đặc nóng, thu được khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất. Ở VD này ta nhận thấy: Al0 Al+3 Fe+3 hỗn hợp có Fe0, Fe+2, Fe+8/3, và Fe+3 Fe+3 Do vậy ta có thể bỏ qua quá trình nhận electron của Fe+3 và quá trình nhường electron của Fe và các oxit sắt. Vì vậy quá trình nhường electron chỉ do Al0 Al+3 Quá trình nhận electron của S+6S+4 Dựa vào phương pháp định luật bảo toàn electron, theo tôi chia làm 3 dạng bài tập cơ bản: Bài toán có một chất khử và một chất oxi hoá. Bài toán có nhiều chất khử và một chất oxi hoá ( hoặc một chất khử và nhiều chất oxi hoá). Bài toán có nhiều chất khử và nhiều chất oxi hoá. ÁP DỤNG. Bài toán có một chất khử và một chất oxi hoá. Ví dụ 1. (Đề thi HSG tỉnh Phú Thọ năm 2005 - 2006) Hoà tan hết 2,16 gam FeO trong HNO3 sau phản ứng thấy thoát ra 0,244 lit khí X (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. Tìm X? Hướng dẫn Khí X sinh ra chứa nitơ: NxOy (x= 1, 2. y = 0, 1, 2, 3). Ta có: nFeO = 0,03 mol, nX = 0,01 mol Ta có các bán phản ứng oxi hoá khử: Fe+2 → Fe+3 + 1e xN+5 + (5x- 2y)e → xN+2y/x. 0,03 mol 0,03 mol (5x - 2y)0,01mol 0,01x mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta được: 0,03 = (5x - 2y)0,01. Vậy 5x - 2y = 3 x 1 2 y 1 (nhận) 2,5 (loại) Vậy X là: NO Ví dụ 2: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Đỗ Xuân Hưng) Trộn 5,4 gam Al với hỗn hợp Fe2O3 và CuO, rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn A. Hoà tan hỗn hợp chất rắn A bằng lượng vừa đủ dung dịch HNO3 thì thu được bao nhiêu lít khí N2O (đktc)( N2O là sản phẩm khử duy nhất). Hướng dẫn: Các quá trình nhường và nhận electron. Al → Al+3 + 3e 0,2 mol 0,6 mol 2N+5 + 2 x 4e → 2N+1 8a mol a mol Theo định luật bảo toàn electron ta có: 8a = 0,6 a = 0,075 (mol) Vậy: (lít) Nhận xét: ở đây ta bỏ qua quá trình nhường và nhận electron của Fe+3 và Cu+2 vì ban đầu là Fe+3 và Cu+2 trong các hợp chất, nhận electron thành Fe và Cu nhưng khi phản ứng với HNO3 thì lại thành Fe+3 và Cu+2. Ví dụ 3: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Đỗ Xuân Hưng) Nung m(g) Fe2O3 với khí CO thiếu thu được 6,52(g) hỗn hợp Y gồm 4 chất rắn. Hòa tan Y hết vào dd HNO3 thì thu được 6,72lít khí NO (đktc) duy nhất. Tìm m. Hướng dẫn: nNO = 0,3 (mol) Ta có các bán phản ứng oxi hoá khử: C+2 → C+4 + 2e a mol a mol 2a mol N+5 + 3e → N+2 0,9 mol 0,3 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta được: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta tính được: II. Bài toán có nhiều chất khử và một chất oxi hoá ( hoặc một chất khử và nhiều chất oxi hoá). Ví dụ 1: (Đề thi HSG tỉnh lớp 9 - Gia Lai năm học 2009 - 2010) Để m gam sắt ngoài không khí, sau một thời gian thu được chất rắn X có khối lượng (m + 1,6) gam. Nếu cho toàn bộ X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thì thu được 4,48 lít khí SO2 (đktc) duy nhất thoát ra. Tính m. Hướng dẫn Trong chất X có thể có: Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 nên ta có sơ đồ: m (g) Fem + 1,6 (g) hh X có: Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 4,48 lít SO2 dd Fe2(SO4)3 Vậy ta có các quá trình nhường và nhận electron của các chất: Quá trình nhường electron. Fe → Fe+3 + 3e Quá trình nhận electron. O2 + 4e → 2O-2 0,05 mol 0,2 mol S+6(H2SO4) + 2e → S+4(SO2) 0,4 mol 0,2 mol Theo định luật bảo toàn electron ta có: Tổng số mol electron nhường = tổng số mol electron nhận. Ví dụ 2: ( Đề thi Olympic - 30/04/2006) Cho 2,52 g hh X gồm Al và Mg trộn theo tỉ lệ mol 2 : 3 tác dụng với H2SO4 đặc thì thu được muối sunfat và 0,03 mol một sản phẩm duy nhất chứa lưu huỳnh. Xác định sản phẩm tạo thành và viết các phương phản ứng. Hướng dẫn: Theo bài ra ta tính được số mol của Al và Mg nAl = 0,04 (mol) nMg = 0,06 (mol) Ta có các bán phản ứng oxi hoá khử như sau: Al → Al+3 + 3e Mg → Mg+2 + 2e 0,04 mol 0,12 mol 0,06 mol 0,12 mol S+6 + ne → S+(6 - n) 0,03n 0,03 Theo định luật bảo toàn electron ta có: 0,03n = 0,24 n = 8. Vậy sản phẩm khử là: H2S Ví dụ 3: (Các dạng toán và PP giải hoá học 12 - phần vô cơ - Lê Thanh Xuân) Cho hỗn hợp kim loại A gồm Zn và Al. Lấy nửa hỗn hợp A tác dụng với dung dịch CuSO4 dư. Phản ứng xong đem toàn bộ chất rắn tạo thành cho tác dụng hết với HNO3 thu được 4,48 lít NO duy nhất (đktc). a. Nếu cho hỗn hợp A tác dụng hết với HNO3. Tính thể tích khí N2 duy nhất (đktc) sinh ra b. Nếu khối lượng hỗn hợp A là 24,9 gam. Tính khối lượng từng kim loại trong A. Hướng dẫn: Số mol NO = 0,2 (mol) Gọi x, y là số mol Zn, Al trong nửa hỗn hợp A. Zn → Zn+2 + 2e Al → Al+3 + 3e x mol 2x mol y mol 3y mol N+5(HNO3) + 3e → N+2(NO) 0,6 mol 0,2 mol Þ 2x + 3y= 0,6 (1) a) Hỗn hợp A tác dụng hết với HNO3 : Zn → Zn+2 + 2e Al → Al+3 + 3e 2x 4x 2y 6y 2N+5(HNO3) + 10e → N2 10a mol a mol Ta có: 4x + 6y = 10a Vậy (lít) b) 65x + 27y = 12,45 (2) Þ x = 0,15 ; y = 0,1 mZn= 0,15.65 .2 = 19,5 (g); mAl = 24,9 - 19,5 = 5,4 (g) III. Bài toán có nhiều chất khử và nhiều chất oxi hoá. Ví dụ 1: (Đề thi HSG tỉnh lớp 9 - Phú Yên năm học 2006 - 2007) Hoà tan m gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (có hoá trị không đổi) trong dung dịch HCl dư thì thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch chứa 4,575 gam muối khan. Tính m. Mặt khác cũng hoà tan m gam hỗn hợp A trên trong dung dịch chứa hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 ở nhiệt độ thích hợp thì thu được 1,8816 lít hỗn hợp 2 khí (đktc) có tỉ khối hơi so với H2 là 25,25. Xác định kim loại M. Hướng dẫn Các phương trình phản ứng xẩy ra: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 2M + 2nHCl ® 2MCln + nH2 . Số mol H2 = 1,008 : 22,4 = 0,045 Þ số mol HCl phản ứng = 0,045.2 = 0,09 Bảo toàn khối lượng : Khối lượng kim loại + khối lượng HCl phản ứng = khối lượng muối + khối lượng H2 Þ m + 0,09.36,5 = 4,575 + 0,045.2 Þ m = 1,38 (g) Gọi x, y là số mol Fe, M 56x + My = 1,38 (1) 2x + ny = 0,09 (2) - Tác dụng với HNO3 đặc, H2SO4 : Số mol 2 khí = 1,8816 : 22,4 = 0,084 ; 2 khí = 25,25.2 = 50,5 Khối lượng mol NO2 = 46 50,5 Þ SO2 Þ Ta có các bán phản ứng oxi hoá khử như sau: Fe → Fe+3 + 3e x mol 3x mol M → M+n + ne y mol ny mol N+5(HNO3) + 1e → N+4(NO2) 0,063 mol 0,063 mol S+6(H2SO4) + 2e → S+4(SO2) 0,042 mol 0,021 mol Theo định luật bảo toàn electron ta có: 3x + ny = 0,105 (3) Từ (2), (3) x = 0,015 ny = 0,06 thế vào (1): 56.0,015 + M . 0,06 : n = 1,38 Þ M = 9n chọn n = 3 Þ M = 27(Al) Ví dụ 2: (PP giải toán hoá vô cơ - Quan Hán Thành) 1. Cho 7,22g hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M có hóa trị không đổi. Chia hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau: - Hoà tan hết phần 1 trong dung dịch HCl được 2,128 l H2. - Hoà tan hết phần 2 trong dung dịch HNO3 được 1,792 l khí NO duy nhất. Xác định kim loại M và % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X? 2. Cho 3,61g X tác dụng với 100ml dung dịch A chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau phản ứng thu được dung dịch B và 8,12g chất rắn D gồm 3 kim loại . Cho chất rắn D tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,672 l H2. Các chất khí đo ở đkc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính CM của Cu(NO3)2 và AgNO3 trong dung dịch A. Hướng dẫn: Đặt số mol của kim loại Fe và M trong một nửa hỗn hợp là x, y và hoá trị của M là n: Theo bài ra ta có: 56x +My =3,61(1) Các bán phản ứng oxi hoá khử xẩy ra: Phần 1: Fe → Fe+2 + 2e x mol 2x mol M → M+n + ne y mol ny mol 2H+ + 2e → H2 0,19 mol 0,095 mol Theo định luật bảo toàn electron ta được: 2x + ny = 0,19(2) Phần 2: Fe → Fe+3 + 3e x mol 3x mol M → M+n + ne y mol ny mol N+5(HNO3) + 3e → N+2(NO) 0,24 mol 0,08 mol Theo định luật bảo toàn electron ta được: 3x + ny = 0,24(3) Từ (1), (2), (3) ta tính được: x = 0,05 mol y = mol M = 9n. n 1 2 3 M 9(loại) 18 (loại) 27(nhận) Vậy M là Al. x = 0,05 mol y = 0,03 mol %mFe = 77,56% ; %mAl = 22,44% Đặt nồng độ mol của Cu(NO3)2 và AgNO3 trong 100 ml dung dịch A là a và b. Số mol của Cu(NO3)2 và AgNO3 trong 100 ml dung dịch A: 0,1a và 0,1b Vì chất rắn D gồm 3 kim loại nên Fe dư, các muối trong dung dịch A hết. Chất rắn D tác dụng với dung dịch HCl chỉ có Fe phản ứng: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 Số mol của sắt dư: nFedư = Vậy số mol Fe phản ứng với dung dịch A: 0,03 mol Ta có các bán phản ứng oxi hoá khử: Fe → Fe+2 + 2e Cu+2 + 2e → Cu 0,02 mol 0,04 mol 0,1a mol 0,2a mol 0,1a mol Al → Al+3 + 3e Ag+ + e → Ag 0,03 mol 0,09 mol 0,1b mol 0,1b mol 0,1b mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 0,2a + 0,1b = 0,13(1) mD = mFedư + mCu + mAg mCu + mAg =6,44 64.0,1a + 108.0.1b = 6,44(2) Từ (1) và (2) ta tính được: a = 0,5M b = 0,3M Ví dụ 3: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Đỗ Xuân Hưng) Hỗn hợp A gồm Mg và Al, hỗn hợp B gồm O2 và Cl2. Cho 1,29 gam hôn hợp A phản ứng hết với 1,176 lít hỗn hợp B (đktc) thu dược 4,53 gam hỗn hợp X gồm các oxit và muối clorua. Tính % theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Hướng dẫn: nB = 0,0525(mol) - Đặt a, b là số mol của Mg và Al trong 1,29 gam hỗn hợp A. Ta có: 24a + 27b = 1,29 (1) - Đặt x, y là số mol của O2 và Cl2 trong hỗn hợp B Ta có: x + y = 0,0525 (2) Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mA + mB = mX mB = 4,53 - 1,29 = 3,24 (gam) 32x + 71y = 3,24 (3) Các bán phản ứng oxi hoá khử xẩy ra: Mg → Mg+2 + 2e O2 + 4e → 2O-2 a mol 2a mol x mol 4x mol Al → Al+3 + 3e Cl2 + 2e → 2Cl-1 b mol 3b mol y mol 2y mol Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: 2a + 3b = 4x + 2y (4) Từ 1, 2, 3 và 4 ta có: a = 0,02 (mol) b = 0,03 (mol) x = 0.0125 (mol) y = 0,04 (mol) %mMg = 37,2% ; %mAl = 62,8% LUYỆN TẬP Bài 1: (PP giải toán hoá vô cơ - Quan Hán Thành) Hỗn hợp X gồm FeS2 và MS có số mol như nhau, M là kim loại có hoá trị không đổi . Cho 6,51g X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dd HNO3 đun nóng, thu được dd A1 và 13,216 lit (đkc) hỗn hợp khí A2 có khối lượng là 26,34g gồm NO2 và NO. Thêm 1 lượng dư dd BaCl2 loãng vào A1, thấy tạo thành m1 g kết tuả trắng trong dd dư axit trên. Hãy cho biết kim loại M trong MS là kim loại gì ? Tính giá trị khối lượng m1.Tính % khối lượng các chất trong X. Đáp số: M là Zn, m1 = 20,97g. %mFeS2 = . %mZnS = 44,7% Bài 2: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Đỗ Xuân Hưng) Hoà tan 5,64g Cu(NO3)2 và 1,7g AgNO3 vào nước được 101,43g dd A. Cho 1,57g hh X bột kim loại gồm Zn và Al vào dd A rồi khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được phần rắn B và dd D chỉ chứa 2 muối. Ngâm B trong dd H2SO4 loãng không thấy có khí thoát ra.Tính C% mỗi muối có trong dd D. Đáp số: C% (Zn(NO3)2) =3,78%. C% (Al(NO3)3) = 2,13% Bài 3: (PP giải toán hoá vô cơ - Quan Hán Thành) Hoà tan 22,064g hỗn hợp X gồm Al và Zn vừa đủ với 500ml dd HNO3 loãng thu được dd A và 3,136 lit (đkc) hỗn hợp khí Y gồm 2 khí không màu (trong đó có 1 khí hoá nâu ngoài không khí), khối lượng hỗn hợp khí Y là 5,18g. Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp X.Cô cạn dd A thu được bao nhiêu gam muối khan Đáp số: %Al = 11,53%, %Zn = 88,47%. mmuối = 69,804 g Bài 4: (Đề thi HSG tỉnh Phú Thọ năm 2003 - 2004) Cho 12,45g hh X gồm Al và kim loại M(II) tác dụng với dd HNO3 dư thu được 1,12 lit hh khí (N2O và N2) có tỉ khối hơi so với H2 bằng 18,8 và dd Y .Cho Y tác dụng với dd NaOH dư thu được 0,448 lit khí NH3.Tìm kim loại M và khối lượng mỗi kim loại trong X .Biết nX = 0,25 mol các khí đo ở đkc. Đáp số: M là Zn. mAl = 0,1. 27 = 2,7 g . mZn = 0,15.65 = 9,75 g Bài 5: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Cao Thị Thiên An) Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R1, R2 có hoá trị x, y không đổi (R1, R2 không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của kim loại). Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dd Cu(NO3)2 thì thu được m g Cu. Cho m g Cu tác dụng hết với dd HNO3 dư thu được 1,12 l khí NO duy nhất ở đktc. Nếu cho lượng hỗn hợp A trên phản ứng hoàn toàn với dd HNO3 thì thu được bao nhiêu lít N2. Các thể tích khí đo ở đktc. ĐS: = 22,4.0,015 = 0,336 lit Bài 6: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Cao Thị Thiên An) Để m(g) Fe trong không khí bị oxi hóa 1 phần thành 22(g) hỗn hợp các oxit và Fe dư. Hòa tan hỗn hợp này vào dung dịch HNO3 dư thu được 4,48 lit khí NO duy nhất (đkc). Tìm m. Đáp số: m = 18,76 (gam) Bài 7: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Cao Thị Thiên An) Cho 16,2 gam kim loại M (hoá trị không đổi) tác dụng với 0,15 mol oxi. Chất rắn thu được sau phản ứng cho hoà tan hoàn toàn vào dung dịch HCl dư thu được 13,44 lít H2 (đktc). Xác định kim loại M (Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Đáp số: M là Al Bài 8: (PP giải nhanh các bài toán trắc nghiệm - Cao Thị Thiên An) Oxi hoá chậm m gam Fe ngoài không khí gam hỗn hợp A gồm FeO , Fe2O3 , Fe3O4 và Fe dư . Hoà tan A bằng lượng vừa đủ 200 ml dd HNO3 thu được 2,24 lít NO (ở đktc) . Tính m và CM dd HNO3. Đáp số: m = 10,08 (gam) Bài 9: Cho m gam kim loại A tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng thu được 0,672 lít NO (ở đktc) , cô cạn dd sau phản ứng thu được 12,12 gam tinh thể A(NO3)3.9H2O . Kim loại A là Đáp số: Kim loại : Fe Bài 10: Hoà tan hoàn toàn 17,4 gam hh 3 kim loại Al , Fe , Mg trong dd HCl thấy thoát ra 13,44 lít khí đktc . Nếu cho 34,8 gam hh 3 kim loại trên tác dụng với dd CuSO4 dư , lọc toàn bộ chất rắn tạo ra rồi hoà tan hết vào dd HNO3 đặc nóng thì thể tích khí thu được ở đktc là : Đáp số: V = 53,76 (lít) Bài 11: (Đề thi HSG lớp 9 - tỉnh Hà Nam năm 2009-2010) Cho 13,9 gam hỗn hợp gồm Al và Fe trộn theo tỉ lệ số mol là 1: 2 vào 200 ml dung dịch A chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau phản ứng hoàn toàn thu được 37,2 gam chất rắn B gồm 3 kim loại. Cho toàn bộ chất rắn B vào dung dịch HCl dư, thu được 1,12 lít khí(ở đktc). Tính nồng độ mol của mỗi chất trong dung dịch A. Đáp số: Bài 12: (Đề thi tuyển sinh lớp 10 THPT chuyên tỉnh Ninh Bình năm học 2010-2011) Hoà tan a gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng chỉ thu được Fe2(SO4)3, SO2 và H2O. Mặt khác khử hoàn toàn a gam oxit sắt trên bằng CO dư ở nhiệt độ cao rồi hoà tan hoàn toàn lượng sắt tạo ra bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được Fe2(SO4)3, H2O và khí SO2 nhiều gấp 9 lần hàm lượng khí SO2 ở thí nghiệm trên. Tìm công thức của oxit sắt. Đáp số: Fe3O4 Bài 13: Hòa tan 5,6 gam Fe bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được dung dịch X. Dung dịch X phản ứng vừa đủ với V (ml) dung dịch KMnO4 0,5M. Giá trị của V là: Đáp số: V = 40 ml Bài 14: Cho dòng khí H2 đi qua ống sứ đựng 15,075 gam hốn hợp Fe, Al và CuO nung nóng. Lấy chất rắn thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 6,72 lít khí(đktc), rồi hoà tan tiếp chất rắn còn lại bằng dung dịch HNO3 đặc, dư thu được 2,24 lít khí(đktc). Tính % theo khối lượng cảu mỗi chất trong hỗn hợp đầu. Đáp số: % CuO = 53,07%; %Al = 30,62%; %Fe = 16,31% Bài 15: Khi cho 9,6 g Mg tác dụng hết với ddH2SO4 đậm đặc, thấy có 49 g H2SO4 tham gia phản ứng, tạo muối MgSO4 , H2O và sản phẩm khử A. Xác định A? Đáp số: A là H2S Bài 16: Trộn 60g bột Fe với 30g bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được chất rắn A. Hoà tan A bằng dd axit HCl dư được dd B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O2 (đktc). Tính V, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. ĐS : lit Bài 17: Cho hỗn hợp bột kim loại A gồm 0,02 mol Fe, 0,04 mol Al, 0,03 mol Cu và 0,015 mol Zn hòa tan hết vào dung dịch HNO3 thu được V lit hỗn hợp khí gồm NO và N2O có tỉ khối so với Hidro là 16,75.Tính V (ở đktc). Đáp số: V = 0,896 (lít) Bài 18: Hỗn hợp A gồm 0,05 mol Mg, 0