Bài 27. cơ năng –

trong quá trình chuyển động của một vật chịu tác dụng của trọng lực hay lực đàn hồi, động năng và thế năng của vật có liên hệ với nhau như thế nào ? hãy quan sát một đồng hồ mà quả lắc đang dao động trong trọng trường; động năng và thế năng của quả lắc biến đổi như thế nào ? 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 cơ năng của vật là w, theo định nghĩa ta thể viếcó w = w+w,w = m + mig2. (27.1)2. sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường xét một vật khối lượng m chuyển động trong trọng trường từ vị trí m đến vị trí n (hình 27.1). trong quá trình chuyển động đó, công amn của trọng lực được xác định bởi hiệu thế năng tại m và tại n. (xem (265)): amn = w,(m) — w,(n) (27.2)nếu trong quá trình đó, vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì theo (25.1) công của trọng lực cũng được tính bằng độ biến thiên động năng của vật từ m đến wi: 1.2 1.2 amn = mmamn = w (n) — w(m) w(m) = m(27.3)trong đó1 wa (n) = 5 то3lần lượt là động năng của vật tại vị trí đầu m và vị trí cuối n.cho bằng nhau hai giá trị của amn trong (27.2) và (27.3) ta được :w. (m) – w., (n) = w., (n) – w. (m) w. (m) + w. (m) = w. (n) + w., (n)theo định nghĩa cơ năng (27.1), vế trái của công thức trên biểu thị cơ năng của vật tại m, vế phải biểu thị cơ năng của vật tại n:w (m) = w(n) (27.4)vì m và n là hai vị trí bất kì của vật trong quá trình chuyển động, nên từ hệ thức (274) có thể phát biểu định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường:khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của }ậf là một đại lượng bảo toàn.w = w4 + w = hằng số12hay m (27.5)+ mg2 = hằng số3. hệ quảtrong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường: – nếu động năng giảm thì thế năng tăng (động năng chuyển hoá thành thế năng) và ngược lại: – tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.hình 27,2con lắc đơn tạo bởi một vật nặng nhỏ gắn vào đầu một sợi dây mảnh không co dãn, đầu kia của dây gắn cố định tại c (hình 272). đưa vật lên vị trí a rồi thả nhẹ nhàng, vật sẽ đi xuống đến o (vị trí thấp nhất) rồi đi lên đến b, sau đó quay lại và dao động cứ thế tiếp diễn. nếu không có tác dụng của các lực cản, lực ma sát: a) chứng minh rằng a và b đối xứng nhau qua co.b). vị trí nào động năng cực đại ? cực tiểu ? c). trong quá trình nào độngnăng chuyển hoá thành thế năng và ngược lại ?143 a ii – co. nảng của vât chiu tácdung của luc đản hôitương tự như trên có thể chứng minh rằng:khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hổi gáy bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi 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. 1.w = ;m k(a)? = hằng sốhình 27,3(27.6)(372. một vật nhỏ trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc cao h = 5 m (hình 27.3); khi xuống tới chân dốc b, vận tốc của vật là v = 6 m/s. cơ năng của vật có bảo toàn không ? giải thích.chú ý quan trọng : định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi, ngoài ra nếu vật còn chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát… thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. công của các lực cản, lực ma sát… sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng.cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật.cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng | và thế năng đàn hồi của vật.nếu không có tác dụng của lực khác (như lực cản, lực ma sát…) thì trong quá trình | chuyển động, co năng của vật là một đại lượng bảo toàn.câu hởi va bai tâp隐1. viết công thức tính cơ năng của vật chuyển 5. cơ năng là một đại lượng động trong trọng trường. a. luôn luôn dương.2. viết công thức tính cơ năng của vật chịu tác b. luôn luôn dương hoặc bằng không. dụng của lực đàn hồi c. có thể dương, âm hoặc bằng không.. phát biểu định luật bảo toàn cơ năng.4. nêu một ví dụ về sự chuyển hoá giữa độngnăng và thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi144d. luôn luôn khác không.. khi có tác dụng của cả trọng lực và lực đàn hồithì cơ năng của vật được tính như thế nào ? 7. một vật nhỏ được ném lên từ một điểm mphía trên mặt đất; vật lên tới điểm nthì dừng và rơi xuống. bỏ qua sức cản của không khí. trong quá trình mn8. từ điểm m (có độ cao so với mặt đất bằng08 m) ném lên một vật với vận tốc đầu 2 m/s. biết khối lượng của vật bằng 0,5 kg, lấy g = 10 m/s°. cơ năng của vậtbằng bao nhiêu?a. động năng tăng. b. thế năng giảm. c. cơ năng cực đại tại n. d. cơ năng không đổi. chọn đáp án đúng.a. 4 j. c.5j.b. j. d.8j.nảng luong thuy điên ở nuốc_ta ở nước ta có nhiều thác cao, nhiều dòng sông bắt nguồn từ những vùng núi cao. nước ởnhững độ cao đó có dự trữ thế năng hết sức to lớn. khi những lượng nước đó chảy xuống, thếnăng dự trữ chuyển hoá thành động năng, làm quay tuabin của máy phát, tạo ra điện năng. dưới đây là công suất của một số nhà máy thuỷ điện ở nước ta (hiện tại và tương lai).miền nhà máy thuỷ điệnthác bà (sông chảy)công suất một tổ máy (mw) nhân với số tổ máyhiện tại 36.3 = 108 mw a hoà bình (sông đà) 240.8 = 1920 mw bắc sơn la (sông đà) 2400 mw tương lai lai châu (sông đà) 1200mw huội quảng (sông nậm mu) 600 mw vĩnh sơn (sông đa-khan) 33.2 = 66 mw hiện tại sông hinh 33.2 = 66 mw trung y-a-ly (sông sê-san) 180.4 = 720 mw turong llai se-san 3 200 mw eda-nhim 40.4 = 160mw hiện tại trị an (sông đồng nai) 100.4 = 400 mw hác mơ 150 mw nam hàm thuận 400 mw turong llai đại ninh 320mw đồng nai 400mw (1 mw = 106 w) 145to-wlto-aởng két chuong iv . các đinh luât bảo toằntuỳ theo hệ cơ học đang xét, có thể xảy ra sự biến thiên hay bảo toàn của một số đại lượng vật lí.biến thiên * bảo toànbiến thiên động lượng của một || bảo toàn động lượng củavật chịu tác dụng của ngoại lực: một hệ cô lập: ap5 = fa, }} + 52+…= không đổi động năng: biến thiên động năng của một ти.“ vật bằng công a của ngoại lực w = tác dụng lên vật: δw = a thế năng thế năng hấp dẫn: thế năng đàn hỏi: cơ năng bằng tổng động w = mg w = κ(δι)” năng và thế năng (hấp (mốc thế năng 2 dẫn, đàn hồi). tại mặt đất). (mốc thế năng tại trạng thái || nếu không có các lựckhông biến dạng). ma sát, lực cản của môitrường… thì cơ năng (hấp dẫn, đàn hồi) là một đại lượng bảo toàn:w = w=hằng sốcông của lực (trọng lực, lực đàn hồi) bằng hiệu số thế năng đầu trừ đi thế năng cuối.146 to-wlto-e

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bài 27. Cơ năng

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!