Giải Hoạt động 1 trang 49 SGK Vật lí 12

Lời giải

Vận dụng mô hình động học phân tử chất khí:

Theo mô hình động học phân tử, giữa hai lần va chạm liên tiếp, phân tử khí chuyển động hoàn toàn tự do. Xét các lực tác dụng lên một phân tử trong khoảng thời gian này:

- Lực tương tác giữa các phân tử: Khoảng cách trung bình giữa các phân tử khí rất lớn so với kích thước của chúng. Lực tương tác (hút, đẩy) giữa các phân tử chỉ đáng kể khi chúng ở rất gần nhau, tức là trong lúc va chạm. Khi ở xa nhau, lực tương tác này coi như bằng không.

- Lực từ thành bình: Trước và sau va chạm, phân tử không tiếp xúc với thành bình nên không chịu lực do thành bình tác dụng.

- Trọng lực: Khối lượng mỗi phân tử rất nhỏ nên trọng lực tác dụng lên nó không đáng kể so với lực xuất hiện khi va chạm, có thể bỏ qua.

Vì vậy, trong khoảng thời gian giữa các va chạm, hợp lực tác dụng lên phân tử bằng không:
$$\vec{F} = \vec{0}$$

Áp dụng định luật I Newton:

Một vật không chịu tác dụng của lực nào, hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì giữ nguyên trạng thái chuyển động: vận tốc $\vec{v}$ không đổi cả về độ lớn lẫn hướng. Do đó phân tử chuyển động với vận tốc không đổi.

Kết luận:

Trước và sau khi va chạm với thành bình, phân tử khí hầu như không chịu lực nào đáng kể nên theo định luật I Newton, vận tốc của nó không đổi. Vì vậy có thể coi chuyển động của phân tử khí trước và sau khi va chạm với thành bình là chuyển động thẳng đều.

Đáp số