Chú ý - Một vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật bảo toàn - Nếu vật còn chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát.... thì cơ năng của vật k[r]
Trang 1Khi thác nước chảy từ trên cao xuống thì nó
có những dạng năng lượng nào?
Trang 2BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
I CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
1 Định nghĩa
Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường bằng tổng đông năng
và thế năng trọng trường của vật
Kí hiệu: w là cơ năng của vật, đơn vị là J
W = Wđ + Wt = mv 1 2 + mgz
2
1 Định nghĩa
Trang 3BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
I CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
Bài toán: Một vật m chuyển động trong trọng trường từ M ( độ cao zM) đến N ( độ cao zN) Biết vận tốc của vật tại M là
v1 và tại N là v2 . Tìm mối liên hệ giữa động năng
và thế năng của vật trong quá trình vật chuyển động từ M đến
N Từ đó nêu nhận xét
M
N
P
P
zM
zN
1 Định nghĩa
2 Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
2 Sự bảo toàn
cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
Mốc thế năng
Trang 4BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
I CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
M
N
P
P
zM
zN
1 Định nghĩa
AMN = Wt(M) – Wt(N)
(1)
AMN = W®(N) – W®(M) (2)
Tõ (1), (2) suy ra:
W(M) = W(N) (3)
2 Sự bảo toàn
cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
2 Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
Mốc thế năng
Trang 5BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
I CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
2 Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
* Nội dung định luật: 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
* Biểu thức:
1 Định nghĩa
2 Sự bảo toàn
cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
W = W® + Wt = h»ng sè
W = mv2 + mgz = h»ng sè
2 1
Trang 6BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
I CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
3 Hệ quả
- Nếu W® giảm thì Wt tăng (động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại
- Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại
1 Định nghĩa
2 Sự bảo toàn
cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
3 Hệ quả
Trang 7BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
I CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
1 Định nghĩa
2 Sự bảo toàn
cơ năng của
vật chuyển
động trong
O
B M
C
a CMR A và B đối xứng qua CO
WA = WB
mà (Wđ)A = (Wđ)B = 0
=> (Wt)A = (Wt)B
<=>mgzA = mgzB
=> zA = zB
Do đó A đối xứng với B qua CO
3 Hệ quả
Trang 8BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
I CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
1 Định nghĩa
2 Sự bảo toàn
cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
A
O
B M
C
b * Vị trí động năng cực đại: O
* Vị trí động năng cực
tiểu: A, B
c * Động năng chuyển hóa thành thế năng : O A, O B
* Thế năng chuyển hóa thành động năng :
A O, B O
3 Hệ quả
b Vị trí nào động năng cực đại, cực tiểu ? c Trong quá trình
nào động năng chuyển hóa thành
thế năng và ngược lại?
Trang 9BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
II CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
1 Định nghĩa
1 Định nghĩa
Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng
tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật
II Cơ năng của
vật chịu tác
dụng của lực
đàn hồi
W = Wđ + Wtđh = mv 1 2 + k(∆l)2
2
1 2
Trang 10BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
II CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
1 Định nghĩa
2 Sự bảo toàn cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
* Nội dung định luật: Khi một vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng
của một lò xo đàn hồi thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn
II Cơ năng của
vật chịu tác
dụng của lực
đàn hồi
2 Sự bảo toàn
cơ năng
W = Wđ + Wtđh = mv 1 2 + k(∆l)2 = hằng số
2
1 2
* Biểu thức:
Trang 11BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
II CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
1 Định nghĩa
3 Chú ý
- Một vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật bảo toàn
- Nếu vật còn chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát thì cơ
năng của vật không bảo toàn
- Công của lực cản, lực ma sát sẽ bằng độ biến thiên cơ năng
II Cơ năng của
vật chịu tác
dụng của lực
đàn hồi
2 Sự bảo toàn
cơ năng
3 Chú ý
Trang 12BÀI 27: CƠ NĂNG
I.Cơ năng của
vật chuyển
động trong
trọng trường
II CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
1 Định nghĩa
II Cơ năng của
vật chịu tác
dụng của lực
đàn hồi
2 Sự bảo toàn
cơ năng
3 Chú ý
Chọn mốc thế năng tại B
Wt(B) = 0, Wđ(A) = 0
Wt(A) = mgh = 50m W(A) = W®(A) + Wt(A) =50m
W(A) kh¸c W(B) (C¬ n¨ng kh«ng b¶o toµn)
Trang 13
CỦNG CỐ
1 Cơ năng:
+ Vật chuyển động trong trọng trường:
W = Wđ + Wt = mv 1 2 + mgz
2
+ Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
W = Wđ + Wtđh = mv 1 2 + k(∆l)2
2
1 2
2 Sự bảo toàn cơ năng:
+ Khi vật chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi ( lực thế ) thì cơ năng của vật được bảo toàn
3 Trường hợp cơ năng không bảo toàn:
+ Nếu vật chịu tác dụng của các lực cản , lực ma sát …( các lực không phải là lực thế ) thì cơ năng không bảo toàn
∆W = W2 – W1 = A (Công của các lực
không phải là lực thế )
W = Wđ + Wt
W = Wđ + Wt = const ( hằng số )
Trang 14VẬN DỤNG
Bài 1 Một vật khối lượng m = 1kg, được thả rơi từ
độ cao Z = 2m xuống đất Lấy Lấy g = 10m/s2 và
bỏ qua mọi sức cản của không khí ( Chọn mặt đất làm mốc thế năng )
Câu 1 Thế năng của vật tại vị trí thả là:
A 40 J B 10 J C 20 J D 15 J
A
A 5 J B 20 J C 10 J D 15 J
C
B
Trang 15VẬN DỤNG
A
Bài 2 : Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi
tự do từ độ cao h = 10m (so với mặt đất) Lấy g
= 10m/s2.
A 10m/s B 10 m/s C 10 m/s D 20m/s
bằng thế năng
B
A 5m B 7,5m C 2,5m D 4m
A