Thí nghiệm về định luật bảo toàn động lượng Dao động con lắc đơn

View Mô tả thí nghiệm: Treo hai hòn bi bằng thép có khối lượng bằng nhau vào 2 sợi dây, sao cho khi hai dây song song và thẳng đứng thì hai hòn bi tiếp xúc với nhau. Ta kéo cho hòn bên phải lệch đi một góc a và thả nó ra. Nó chuyển động tới đập vào hòn bi bên trái đang đứng yên và dừng lại, còn hòn bi bên trái chuyển động tiếp về phía bên trái cho đến khi lệch một góc a thì chuyển động ngược lại, đập vào hòn bi bên phải rồi đứng yên. Hòn bi bên phải lại chuyển động và quá trình cứ tiếp diễn như vậy.

Cơ sở lý thuyết:
Khi hai vật tác dụng tương hỗ thì động lượng có thể truyền từ vật nọ sang vật kia, nghĩa là chúng có thể trao đổi động lượng với nhau. Ta sẽ xét xem sự trao đổi ấy diễn ra theo quy luật như thế nào với thí nghiệm đơn giản sau:
Treo hai hòn bi bằng thép có khối lượng bằng nhau vào 2 sợi dây, sao cho khi hai dây song song và thẳng đứng thì hai hòn bi tiếp xúc với nhau. Ta kéo cho hòn bên phải lệch đi một góc a và thả nó ra. Nó chuyển động tới đập vào hòn bi bên trái đang đứng yên và dừng lại, còn hòn bi bên trái chuyển động tiếp về phía bên trái cho đến khi lệch một góc a thì chuyển động lại, đập vào hòn bi bên phải rồi đứng yên. Hòn bi bên phải lại chuyển động và quá trình cứ tiếp diễn như vậy.
Giả sử khối lượng của mỗi hòn bi là m, vận tốc của hòn bi bên phải ngay trước lúc va chạm là v. Vì lúc ấy hòn bi bên trái đứng yên nên động lượng của cả hai hòn bi ngay trước lúc va chạm là mv và hướng về bên trái. Ngay sau lúc va chạm, vận tốc của hòn bi cũng phải là v do hai góc lệch bằng nhau, đồng thời hòn bi bên phải đứng yên, vậy động lượng của hai hòn bi lúc đó cũng bằng mv và hướng về bên trái, nghĩa là bằng động lượng của chúng trước lúc va chạm.
Vậy thí nghiệm đã chứng minh rằng: tác dụng tương hỗ của hai vật không làm thay đổi động lượng tổng cộng của chúng.