Cơ năng (Vật lý 10 cơ bản)

CƠ NĂNG(Vật lý 10 cơ bản)CƠ NĂNGI.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa: Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng của vật trong trọng trường (gọi tắt là cơ năng của vật)Kí hiệu:W = Wd + WtI.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNG2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:Vật có khối lượng m chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N.z1zz2ohI.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNG2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:Công của trọng lực được xác định bởi hiệu thế năng tại M và tại N:AMN = Wt(M) – Wt(N) (1)Công của trọng lực được xác định bởi độ biến thiên động năng:AMN = Wd(N) – Wd(M) (2)I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGTừ (1) và (2) ta có:AMN = Wt(M) – Wt(N) = Wd(N) – Wt(M) Wd(M) + Wt(M) = Wd(N) + Wt(N)W(N) = W(M)Phát biểu:“Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn”W = Wd + Wt = hs2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGVí dụ: Một vật có khối lượng 0,5kg rơi tự do tù độ cao 60m. (lấy g = 10m\s). Tính động năng và thế năng của vật ở các độ cao 60m, 50m, 20m So sánh tổng động năng và thế năng của vật ở các độ cao đó. Tại độ cao z0 = 60mThế năng của vật:Wt = mgz0 = 0,5*10*60 = 300JGiải:I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGTại độ cao z1 = 50m.Thế năng của vật:Wt = mgz1 = 0,5*10*50 = 250JWd = 0Động năng của vật:Động năng của vật:Tổng động năng và thế năng của vật tại h0 là:W = Wd +Wt = 300JI.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGThế năng của vật:Wt = mgz2 = 0,5*10*20 = 100JWd = mv2 = m2gs = 0,5*2*10*10 = 50JTại độ cao z2 = 20m.Tổng động năng và thế năng của vật tại vị trí h1 là: W = Wd +Wt = 50 + 250 = 300JTổng động năng và thế năng của vật tại vị trí h1 là: W = Wd +Wt = 100 +200 =300JĐộng năng của vật:Wd = mv2 = m2gs = 0,5*2*10*40 = 200JI.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGTrong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường:- Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại- Nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại.3. Hệ quả:I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGTương tự ta cũng chứng minh rằng:Khi một vật chịu sự tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của lò xo thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn.II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýDao động của con lắc lò xoCƠ NĂNGMột vật nhỏ trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc cao z = 5m khi trượt xuống tới chân dốc B vận tốc của vật là v = 6m/s. Cơ năng của vật có bảo toàn không? Lấy g = 10m/s2.I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGỞ độ cao z thế năng của vật đạt giá trị cực đại bằng cơ năng của vật:Wtm = W = mgz = m10.5 = 50m JTại B động năng của vật đạt giá trị cực đại bằng cơ năng của vật:Wdm = W = mgz = m62 = 18m JGiải:I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Chú ýCƠ NĂNGI.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.1. Định nghĩa:2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:Nguyên nhân là do một phần cơ năng của vật đã chuyển thanh công của lực masat.3. Hệ quả:II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.Từ (1) và (2) ta thay cơ năng của vật tai A và tại B không bằng nhau.Chú ý:Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiêm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi, ngoài ra nếu vật chịu thêm tác dụng của lực cản, lực masat thì cơ năng của vật sẽ biến đổi.Chú ýCông của lực cản, lực masat đó bằng độ biến thiên cơ năng.