Động lượng
Khoa học về động lượng
Động lượng có thể được coi là mức độ chuyển động của một vật thể. Động lượng được xác định bởi khối lượng của vật thể (lượng vật chuyển động) và vận tốc của vật thể (tốc độ chuyển động). Trong vật lý, động lượng được biểu thị bằng "p" nên phương trình xác định động lượng là p = mv (động lượng bằng khối lượng nhân với vận tốc). Theo định luật vật lý, một vật nặng hơn, chẳng hạn như quả bóng bowling, di chuyển với cùng tốc độ với một vật nhẹ hơn, chẳng hạn như quả bóng đá, sẽ có động lượng lớn hơn.
Đối với Phòng thí nghiệm STEM này, bạn cần hiểu về động lượng và cách nó ảnh hưởng đến va chạm vì sau đó, bạn sẽ tham gia một trò chơi bowling có tên là Strike Challenge. Bạn sẽ lập trình cho Speedbot chạy vào một quả bóng để đánh đổ các quân cờ và giành được điểm số cao nhất. Hãy cùng suy nghĩ xem điều gì sẽ xảy ra khi hai vật va chạm. Chúng truyền động năng, đúng vậy. Tuy nhiên, động lượng của mỗi vật va chạm trước va chạm có thể dự đoán phản ứng của hai vật sau va chạm. Chúng ta sẽ quay lại ý tưởng này sau.
Thúc đẩy thảo luận
Lý luận về động lực trong một cuộc thảo luận là một cách tốt để hướng dẫn nỗ lực hình thành khái niệm của học sinh. Trọng tâm của Phòng thí nghiệm STEM này sẽ là động lượng của robot khi va chạm với một quả bóng.
Những câu hỏi sau đây có thể được lý giải theo đơn vị mét được viết ra, hoặc theo đơn vị Anh là dặm, pound và feet trên giây. Lý luận phải giống nhau mà không cần phải chuyển đổi.
Q:Cái nào sau đây có động lượng lớn hơn: một quả cầu lăn với vận tốc 8 km/giờ hay cùng một quả cầu lăn với vận tốc 10 km/giờ?
A:Quả cầu lăn với vận tốc 10 km/giờ có động lượng lớn hơn vì nó chuyển động nhanh hơn.
Q:Cái nào sau đây có động lượng lớn hơn: một chiếc ô tô cỡ trung bình chạy với tốc độ 90 km/giờ hay một chiếc xe buýt chạy với tốc độ 90 km/giờ?
A:Chiếc xe buýt chạy với tốc độ 90 km/giờ có động lượng lớn hơn vì nó có khối lượng lớn hơn.
Q:Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có động lượng lớn hơn: xe đạp đang đạp lên dốc hay chính chiếc xe đạp đó đang đạp xuống dốc?
A:Xe đạp đang đạp xuống dốc có động lượng lớn hơn vì độ dốc xuống của dốc và lực đạp đều làm tăng tốc độ của xe - trừ khi hệ thống phanh cũng đang được sử dụng.
Q:Bạn muốn thứ nào va chạm với mình: một chiếc xe tải 1000 kg di chuyển với tốc độ 1 mét một phút hay một quả dưa 1 kg di chuyển với tốc độ 1000 mét một giây?
A:Chiếc xe tải có thể đâm bạn nhưng nó không di chuyển đủ nhanh để gây thương tích nghiêm trọng cho bạn trong khi quả dưa di chuyển với tốc độ 1000 m/giây có thể giết chết bạn. Điều này nhấn mạnh rằng lượng động lượng có liên quan đến lượng năng lượng được truyền từ một vật thể trong quá trình va chạm. Khối lượng của một vật thể không đủ để xác định lượng năng lượng hủy diệt mà nó tạo ra trong một vụ va chạm. Chúng ta cũng cần phải xem xét tốc độ di chuyển của nó.