Bài giảng bài cơ năng vật lý 10 (8)

BÀI GIẢNG VẬT LÝ 10 CƠ NĂNG KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Phát biểu định nghĩa viết biểu thức động năng? Đáp án: Động vật lƣợng vật chuyển động mà có Động có giá trị nửa tích khối lƣợng bình phƣơng vận tốc vật Biểu thức: Câu 2: Phát biểu định nghĩa viết biểu thức năng? Đáp án: Thế năng lƣợng mà hệ vật (vật) có đƣợc tƣơng tác các vật hệ phụ thuộc vào vị trí tƣơng đối vật Biểu thức:  Thế trọng trƣờng:  Thế đàn hồi: CƠ NĂNG Quan sát chuyển động lắc đơn nhận xét thay đổi động vật trọng trƣờng Hình Con lắc đơn Nhận xét: Trong trình dao động, động vật trọng trƣờng liên tiếp thay đổi Quan sát thí nghiệm minh hoạ sau, thấy biến thiên hai đại lƣợng này: Nhận xét: Trong trình chuyển động, động vật tăng đàn hồi giảm ngƣợc lại, nhƣng tổng động năng, tức vật, bảo toàn Hình Đồ thị biểu diễn định luật bảo toàn trƣờng hợp đàn hồi Ta có: mv kx W = W® + W® h = + = h » ng s è 2 (5) Vật vị trí biên phải: Wđ = 0, Wđh cực đại Vật qua vị trí cân bằng: Wđ cực đại, Wđh = Vật vị trí biên trái: Wđ = 0, Wđh cực đại BIẾN THIÊN CƠ NĂNG CÔNG CỦA LỰC KHÔNG PHẢI LỰC THẾ Khi lực thế, vật chịu tác dụng lực lực thế, ví dụ lực ma sát (hay lực cản nói chung), vật không bảo toàn Ta tìm độ biến thiên vật trƣờng hợp Theo định lý động năng, ta có tổng công lực tác dụng độ biến thiên động vật vật di chuyển từ vị trí đến vị trí 2: A 12 ( lùc kh « ng thÕ ) + A 12 ( lùc thÕ ) = A ®2 - A ®1 (6) Mặt khác, ta tính công lực theo độ biến thiên năng: (7) A 12 ( lùc thÕ ) = Wt1 - Wt (= - Wt ) Kết hợp (6) (7): A 12 (lùc kh«ng thÕ )= W®2 - W®1 - (Wt1 - Wt1 ) = (W®2 + Wt ) - (W®1 + Wt1 ) Ha y : A12 (Lùc kh«ng thÕ )= W2 - W1 = W Kết đƣợc phát biểu tổng quát nhƣ sau: Khi lực vật chịu tác dụng lực lực thế, vật không bảo toàn công lực độ biến thiên vật BÀI TẬP VẬN DỤNG XÉT CON LẮC ĐƠN NHƢ Ở HÌNH Thả cho lắc chuyển động tự từ vị trí mà dây hợp với phƣơng thẳng đứng  góc Tìm vận tốc lắc điểm thấp (điểmBài C) giải Ta thấy  khó giải toán định luật II Niu-tơn hợp lực trọng lực P sức căng dây T tác dụng lên vật luôn biến đổi trình vật chuyển động Nhƣng áp dụng định luật bảo toàn trƣờng hợp này, có trọng lực Psinh công có phƣơng vuông góc với độ dời vị trí Chọn C làm mốc để tính độ cao vật Ban đầu vật A có độ cao so với C HC = h = l(1- cos  ), vật năng: Wt = mgl(1- cos ), động mv2 Khi tới C, bị triệt tiêu động 2 mv = mgl(1 - cos ) Định luật bảo toàn cho ta : Ta suy vận tốc vật điểm thấp C, vận tốc cực đại: v = 2gl(1 - cos ) Chú ý : Nếu muốn tìm lực căng T dây treo lắc phải áp dụng định luật II Niu-tơn Cho nên phƣơng pháp dùng định luật bảo toàn đơn giản nhƣng không thay hoàn toàn đƣợc phƣơng pháp động lực học Hai phƣơng pháp bổ sung cho [...]... tổng của động năng và thế năng của vật trong trọng trƣờng của vật là không đổi Tổng của động năng và thế năng đƣợc gọi là cơ năng của vật Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng: Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, và tổng của chúng, tức là cơ năng được bảo toàn Hình 3 Đồ thị biểu diễn định luật bảo toàn cơ năng trong... thiên của động năng và thế năng: Nhận xét: Trong quá trình chuyển động, khi động năng của vật tăng thì thế năng đàn hồi giảm và ngƣợc lại, nhƣng tổng động năng và thế năng, tức cơ năng của vật, thì luôn bảo toàn Hình 4 Đồ thị biểu diễn định luật bảo toàn cơ năng trong trƣờng hợp đàn hồi Ta có: mv 2 kx 2 W = W® + W® h = + = h » ng s è 2 2 (5) Vật ở vị trí biên phải: Wđ = 0, Wđh cực đại Vật qua vị trí... Vật ở vị trí biên trái: Wđ = 0, Wđh cực đại 2 BIẾN THIÊN CƠ NĂNG CÔNG CỦA LỰC KHÔNG PHẢI LỰC THẾ Khi ngoài lực thế, vật còn chịu tác dụng của lực không phải lực thế, ví dụ lực ma sát (hay lực cản nói chung), cơ năng của vật sẽ không bảo toàn Ta hãy tìm độ biến thiên cơ năng của vật trong trƣờng hợp này Theo định lý động năng, ta có tổng công của các lực tác dụng bằng độ biến thiên động năng của vật. .. quát nhƣ sau: Khi ngoài lực thế vật còn chịu tác dụng của lực không phải lực thế, cơ năng của vật không bảo toàn và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật 3 BÀI TẬP VẬN DỤNG XÉT CON LẮC ĐƠN NHƢ Ở HÌNH 1 Thả cho con lắc chuyển động tự do từ vị trí mà dây hợp với phƣơng thẳng đứng  một góc Tìm vận tốc con lắc ở điểm thấp nhất (điểmBài C) giải Ta thấy  khó giải bài toán bằng định luật II... lên vật luôn luôn biến đổi trong quá trình vật chuyển động Nhƣng có thể áp dụng định luật bảo toàn cơ năng vì trong trƣờng hợp này, chỉ có trọng lực Psinh công do có phƣơng vuông góc với độ dời tại mọi vị trí Chọn C làm mốc để tính độ cao của vật Ban đầu vật A có độ cao so với C là HC = h = l(1- cos  ), tại đó vật có thế năng: Wt = mgl(1- cos ), còn động năng thì bằng 0 1 mv2 Khi tới C, thế năng. .. trọng lực Xét một vật khối lƣợng m rơi tự do, lần lƣợt qua hai vị trí A và B tƣơng ứng với các độ cao z1 và z2, tại đó vật có vận tốc tƣơng ứng  là v1 và v 2 (Nhƣ hình vẽ) Hình 2 Vật đang rơi trong trọng trƣờng ÁP DỤNG ĐỊNH LÝ ĐỘNG NĂNG, TA CÓ CÔNG DO TRONG LỰC THỰC HIỆN BẰNG ĐỘ TĂNG ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT: mv 22 mv 12 A12 = W®2 - W®1 = 2 2 (1) Mặt khác, công này lại bằng độ giảm thế năng của vật trong trọng... so với C là HC = h = l(1- cos  ), tại đó vật có thế năng: Wt = mgl(1- cos ), còn động năng thì bằng 0 1 mv2 Khi tới C, thế năng bị triệt tiêu và động năng bằng 2 1 2 mv = mgl(1 - cos ) Định luật bảo toàn cơ năng cho ta : 2 Ta suy ra vận tốc của vật tại điểm thấp nhất C, cũng là vận tốc cực đại: v = 2gl(1 - cos ) Chú ý : Nếu muốn tìm lực căng T của dây treo con lắc thì vẫn phải áp dụng định luật... trƣờng hợp này Theo định lý động năng, ta có tổng công của các lực tác dụng bằng độ biến thiên động năng của vật khi vật di chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2: A 12 ( lùc kh « ng thÕ ) + A 12 ( lùc thÕ ) = A ®2 - A ®1 (6) Mặt khác, ta còn có thể tính công của lực theo độ biến thiên thế năng: (7) A 12 ( lùc thÕ ) = Wt1 - Wt 2 (= - Wt ) Kết hợp (6) và (7): A 12 (lùc kh«ng thÕ )= W®2 - W®1 - (Wt1 - Wt1 ... nghĩa viết biểu thức năng? Đáp án: Thế năng lƣợng mà hệ vật (vật) có đƣợc tƣơng tác các vật hệ phụ thuộc vào vị trí tƣơng đối vật Biểu thức:  Thế trọng trƣờng:  Thế đàn hồi: CƠ NĂNG Quan sát chuyển...KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Phát biểu định nghĩa viết biểu thức động năng? Đáp án: Động vật lƣợng vật chuyển động mà có Động có giá trị nửa tích khối lƣợng bình phƣơng vận tốc vật Biểu thức:... lực Xét vật khối lƣợng m rơi tự do, lần lƣợt qua hai vị trí A B tƣơng ứng với độ cao z1 z2, vật có vận tốc tƣơng ứng  v1 v (Nhƣ hình vẽ) Hình Vật rơi trọng trƣờng ÁP DỤNG ĐỊNH LÝ ĐỘNG NĂNG, TA