+ Đối với hệ không cô lập, trong quá trình chuyển động của vật, ngoại lực (ma sát, lực cản….) thực hiện công chuyển hoá cơ năng sang các dạng năng lượng khác, do vậy cơ năng không được b[r]
(1)CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN DẠNG 1: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG
1 Động lượng: Động lượng p vật có khối lượng m chuyển động với vận tốc v đại lượng xác định biểu thức: p m v
Đơn vị động lượng: kgm/s hay kgms-1.
Dạng khác định luật II Newton: Độ biến thiên động lượng xung lượng lực tác dụng lên vật khoảng thời gian F t. p
2 Định luật bảo toàn động lượng: Tổng động lượng hệ lập, kín ln bảo toàn.phe const
3 Những lưu ý giải tốn liên quan đến định luật bảo tồn động lượng: Với hệ vật : Áp dụng động lượng hệ vật:
1
p p p Tìm độ lớn vào yếu tố sau: Nếu: p1 p2 pp1p2
Nếu: p1 p2 pp1 p2
Nếu: p1 p2 p p12p22
Nếu:
2
1, 2 os1
p p p p p p p c
Trường hợp vector động lượng thành phần (hay vector vận tốc thành phần) phương, từ biểu thức định luật bảo toàn động lượng cho hai vật, viết lại:
m1v1 + m2v2 = m1 v1 '
+ m2 v2 '
Trong trường hợp ta cần quy ước chiều dương chuyển động Đây điều bắt buộc. - Nếu vật chuyển động theo chiều dương chọn v > 0;
- Nếu vật chuyển động ngược với chiều dương chọn v <
Trường hợp vector động lượng thành phần (hay vector vận tốc thành phần) khơng phương, ta cần sử dụng hệ thức vector: pT pS
biểu diễn hình vẽ Dựa vào tính chất hình học để tìm u cầu toán Ta thường gặp dạng toán viên đạn nổ thành mảnh, mảnh
DẠNG 2: CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA 1 Cơng học:
Công A lực F thực để dịch chuyển đoạn đường s xác định biểu thức: .cos
A F s F s Trong góc hợp F và hướng chuyển động. Đơn vị công: Joule (J)
Các trường hợp xảy ra:
+ = 0o => cos = => A = Fs > 0: lực tác dụng chiều với chuyển động. + 0o < < 90o =>cos > => A > 0;
Hai trường hợp cơng có giá trị dương nên gọi công phát động. + = 90o => cos = => A = 0: lực không thực công;
+ 90o < < 180o =>cos < => A < 0;
+ = 180o => cos = -1 => A = -Fs < 0: lực tác dụng ngược chiều với chuyển động. Hai trường hợp cơng có giá trị âm, nên gọi công cản;
2 Công suất:
Công suất P lực F thực dịch chuyển vật s đại lượng đặc trưng cho khả sinh công đơn vị thời gian, hay cịn gọi tốc độ sinh cơng
P =
A
t Đơn vị công suất: Watt (W)
Lưu ý: công suất trung bình cịn xác định biểu thức: P = Fv
Trong đó, v vận tốc trung bình vật đoạn đường s mà cơng lực thực dịch chuyển DẠNG 3: ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG – CƠ NĂNG
1.Năng lượng: Là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả sinh công vật Mọi vật có năng lượng
(2)+ Năng lượng chuyển hố qua lại từ dạng sang dạng khác truyền từ vật sang vật khác
Lưu ý: Công số đo phần lượng bị biến đổi.
2 Động năng: Là dạng lượng vật gắn liền với chuyển động vật. Wđ =
1 mv2.
Định lí độ biến thiên động (hay gọi định lí động năng):
Độ biến thiên động công ngoại lực tác dụng lên vật, cơng dương động tăng, cơng âm động giảm;
Wđ =
1
2 m v22 -
1
2 m v12 = AF Với AF công tổng ngoại lực tác dụng lên vật với Wđ =
1
2 m v22 -
1
2 m v12 =
1
2 m( v22 - v12 ) độ biến thiên động năng. Lưu ý: + Động đại lượng vơ hướng, có giá trị dương;
+ Động vật có tính tương đối, vận tốc vật đại lượng có tính tương đối 3 Thế năng: Là dạng lượng có tương tác.
+ Thế trọng trường: Wt = mgh;
Lưu ý: Trong toán chuyển động vật, ta thường chọn gốc mặt đất, trong trường hợp khảo sát chuyển động vật mặt phẳng nghiêng, ta thường chọn gốc chân mặt phẳng nghiêng.
+ Thế đàn hồi: Wt =
1 kx2.
Định lí độ biến thiên năng: Wt = Wt1 – Wt2 = AF Lưu ý:+ Thế đại lượng vô hướng có giá trị dương âm;
+ Thế có tính tương đối, toạ độ vật có tính tương đối, nghĩa phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc
4 Cơ năng: Cơ vật bao gồm động vật có chuyển động vật có tương tác W = Wđ + Wt
Định luật bảo toàn năng: Cơ tồn phần hệ lập ln bảo tồn W = const
Lưu ý: + Trong hệ cô lập, động chuyển hố cho nhau, lượng tổng cộng, tức năng, bảo toàn
– Đó cách phát biểu định luật bảo toàn năng.
+ Trong trường hợp khơng bảo tồn, phần biến đổi công ngoại lực tác dụng lên vật.
DẠNG 4: CƠ NĂNG - BẢO TOÀN CƠ NĂNG
1 Định nghĩa: Cơ vật bao gồm động vật có chuyển động vật có tương tác W = Wđ + Wt
* Cơ trọng trường: W =
1
2 mv2 + mgz * Cơ đàn hồi: W =
1
2 mv2 +
1
2 k(l)2
2 Sự bảo tồn hệ lập: Cơ tồn phần hệ lập (kín) ln bảo tồn. W = hay W = const hay Wđ + Wt = const
3 Lưu ý:
+ Đối với hệ lập (kín), q trình chuyển động vật, ln có chuyển hoá qua lại động năng, toàn phần bảo toàn
+ Đối với hệ khơng lập, q trình chuyển động vật, ngoại lực (ma sát, lực cản….) thực cơng chuyển hố sang dạng lượng khác, khơng bảo tồn Phần bị biến đổi công ngoại lực tác dụng lên vật
W = W2 – W1 = AF (Định lý năng) Mở rộng: Đối với lắc đơn.
(3)TA=m g.(3−2cos α0) α0 α
2 vB=√2 g.l (cosα−cos α0) A B