1. Lí giải tại sao người làm vườn khi vung cuốc, người thợ rèn khi vung búa,
2.4.3.3 Động năng Bài 1:
Bài 1:
Một người có khối lượng m đang ngồi trên xe đang chuyển động với vận tốc v. động năng của người đó có thể có được tính như thế nào khi chọn hệ qui chiếu gắn với mặt đất và tàu.
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Khối lượng người là m, người cùng tàu chuyển động với vận tốc v. Tìm động năng người đó.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
So với mặt đất người này chuyển động với vận tốc v, đối với xe thì vận tốc bằng không.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động.
Nếu lấy hệ qui chiếu gắn với đất thì người chuyển động với vận tốc v. vậy, động năng của người này là.
2 d 1 W 2mv =
Nếu lấy hệ qui chiếu gắn với xe thì vận tốc người bằng không. vậy, động năng của người này là.
Wđ = 0
Bước 4: Biên luận
Động năng còn phụ thuộc vào hệ quy chiếu, thông thường ta tính động năng thì chọn hệ quy chiếu gắn với đất.
Bài 2:
Trong môn nhảy cao phải dùng nệm dày đặt dười xà để vận động viên rơi xuống ngay trên nệm. Tại sao phải làm vậy?
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Vận động vên nhảy qua xà và rơi xuống với vận tốc đáng kể, nệm dùng đề nhận công từ động năng của người đó.
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Khi rơi từ xà xuống vận động viên chuyển động với vận tốc v đáng kể. Nếu không có nệm thì động năng trong lúc chạm đất thay đổi đột ngột gây chấn thương cho người. Nếu đặt nệm vào thì động năng thay đổi chậm giúp vận động viên an toàn hơn.
Bước 3 Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Độ biến thiên động năng của một vật trong một quá trình bằng tổng công thực hiện bởi các lực tác dụng lên vật trong quá trình đó.
Trường hợp này động năng của người thay đổi. Khi rơi xuống một tấm nệm dày, lực va chạm giảm bớt nhờ thời gian va chạm (hoặc đoạn đường va chạm) được gia tăng. Nếu rơi lên nệm thì một phần động năng rơi đã được tiêu hao vào công làm biến dạng nệm.
Bước 4: Biên luận
Khi va chạm động năng sinh công làm giảm áp lực khi va chạm.
Bài 3:
Một tay súng bắng hai viên đạn, viên đạn thứ nhất cắm vào khúc gỗ một đoạn s1 nếu viên đạn thứ hai có khối lượng giống như viên đạn thứ nhất nhưng nhưng bay với vận tốc lớn gấp đôi thì viên đạn thứ hai sẽ đi sâu vào khuc gỗ là bao nhiêu?
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài, nắm vững giả thiết của bài tập
Hai viên đạn có khối lượng như nhau m1 =m2,viên thứ hai có vận tốc
lớn gấp đôi viên thứ nhất v2 =2v1, viên đạn thứ nhất đi vào lòng gỗ một đoạn
s1. Tìm s2 .
Bước 2: Phân tích hiện tượng
Vì viên đạn thứ hai có khối lượng như nhau nhưng vận tốc v2 =2v1 nên
động năng của viên đạn thứ hai sẽ lớn gấp 4 lần viên đạn thứ nhất.
Bước 3: Xây dựng lập luận và suy luận kết quả
Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động: 2 1 W 2 d = mv
Vậy: Động của viên đạn tăng lên 4 lần, nên s2 =4s1
Bước 4: Biên luận
Vậy vận tốc càng lớn làm cho động năng càng lớn viên đạn càng đi sâu hơn vào lòng gỗ.
Bài 4:
Tại sao tai nạn giao thông các xe chạy với vận tốc càng lớn thì hậu quả càng nghiêm trọng?
Các xe có khối lượng lớn, chạy với vận tốc lơn nên động năng lớn, khi va chạm lực tác dụng lớn công sinh ra lớn. Do đó động năng lớn thì hậu qua sau tai nạn càng lớn. Sự thay đổi vận tốc của một vật nào đó đều ảnh hưởng đến công thực hiện được.
Bài 5:
Một xe đang chuyển động đều, có ma sat, và lực kéo vì sao động năng không thay đổi ?
Động năng 1 2
W 2
d = mv nếu vận tốc của xe là không đổi thì động năng cung không thay đổi.
Bài 6:
Ném một quả bóng thẳng đứng lên phía trên. Khoảng thời gian nào lớn hơn: Khi bóng bay lên hay lúc rơi xuống?
Do có sức cản của không khí, động năng của quả bóng khi rơi xuống nhỏ hơn lúc ném lên. Hiệu của các giá trị năng lượng này bằng công của lực cản của không khí. Ở một độ cao bất kì, vận tốc của quả bóng khi ném lên đều lớn hơn khi rơi xuống. Lưu ý rằng cả vận tốc trung bình trong chuyển động lên trên cũng lớn