Content text CHỦ ĐỀ 2. ĐỘNG NĂNG - THẾ NĂNG - CƠ NĂNG-GV.pdf
1 Một số vật có động năng. Ngƣời chạy trên bờ biển Xe chuyển động Máy bay chuyển động Băng chuyền vận chuyển kiện hàng Động năng là dạng năng lƣợng của một vật có đƣợc do nó đang chuyển động. Vật có khối lƣợng càng lớn chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn. Động năng của một vật bằng một nửa tích của khối lƣợng và bình phƣơng vận tốc của vật. Công thức tính động năng 2 d 1 W mv 2 - Trong đó + Wd là động năng của vật [J]. + v là vận tốc của vật trong quá trình chuyển động [m/s]. + m là khối lƣợng của vật [kg]. Một số vật có thế năng. ĐỘNG NĂNG CHỦ ĐỀ 2. THẾ NĂNG
2 Kinh khí cầu lơ lửng trên không Đồng hồ treo tƣờng Máy bay đang bay trên không Quả táo trên cây Thế năng trọng trƣờng, hay gọi tắt là thế năng, là năng lƣợng vật có đƣợc khi ở trên cao so với mặt đất (hoặc so với một vị trí khác đƣợc chọn làm mốc để tính độ cao). Vật có khối lƣợng càng lớn ở độ cao càng cao thì thế năng càng lớn. Giá trị của thế năng phụ thuộc vào mốc chọn để tính độ cao, hay còn gọi là gốc thế năng. Thông thƣờng, gốc thế năng đƣợc chọn tại mặt đẫt. Công thức tính thế năng W Ph 10mh t - Trong đó + Wt là thế năng của vật [J]. + h là độ cao của vật so với mặt đất [m]. + P là trọng lƣợng của vật với [N]. Trong thực tế, một vật có thể vừa có động năng, vừa có thế năng. ô tô đang chạy trên cầu dù lƣợn đang lƣớt trên không vệ tinh nhân tạo quay xung quanh Trái Đất CƠ NĂNG
3 Cơ năng của vật chuyển động dƣới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trƣờng của vật 2 2 t d 1 1 W = W + W = Ph + mv 10mh + mv J 2 2 Chuyển động của con lắc đơn: Cấu tạo gổm một vật nặng đƣợc treo ở đầu một sợi dây nhẹ, không dãn. Cách kích thích: Từ vị trí cân bằng O ban đầu, vật nặng đƣợc kéo lệch lên một độ cao h tại A rồi thả nhẹ. Khi đó, con lắc sẽ dao động xung quanh O. Chọn gốc thế năng tại O. Tại A và B thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất. Tại O thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất. Từ O đến A và từ O đến B (chuyển động từ thấp lên cao) vật nặng có tốc độ giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng. Từ A đến O và từ B đến O (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ cao giảm dẩn và tốc độ tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật đang chuyển hoá dấn thành động năng. Chuyển động của quả bóng đƣợc thả từ độ cao h: Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Tại vị trí z1 = h thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất. Tại vị trí z2 = 0 thế năng nhỏ nhất, động năng lớn nhất. Từ vị trí z2 lên vị trí z1 (chuyển động từ thấp lên cao) quả bóng có tốc độ giảm dẩn và độ cao tăng dần. Động năng của vật đang chuyên hoá dần thành thế năng. Từ vị trí z1 xuống vị trí z2 (chuyển động từ cao xuống thấp) vật nặng có độ cao giảm dẩn và tốc độ tăng dân, nghĩa là thế năng của nó giảm dần và động năng tăng dẩn. Trong quá trình này, thế năng của vật đang chuyển hoá dấn thành động năng. Kết luận: Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thê’ chuyển hoá qua lại lẫn nhau. SỰ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƢỢNG
4 nếu vật chuyển đôgnj không chịu tác dụng của lực cản thì cơ năng của vật đƣợc bảo toàn, có nghĩa là cơ năng không đổi tại mọi thời điểm.