Tải bản đầy đủ

L 10 30 thaychien ontapcacdinhluatbaotoan p2 tomtat

ÔN TẬP CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN (Phần 2)
A. ĐỘNG NĂNG
1. Định nghĩa động năng
Động năng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng
lượng mà vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:

Wđ =

2Wđ
1
mv2  v =
2
m

Trong đó: m là khối lượng (kg)
v là vận tốc (m/ s)
Wđ là động năng (N.m hoặc J).

2. Định lí biến thiên động năng
Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật. Nếu
công này là dương thì động năng tăng, nếu công này là âm thì động năng giảm.

Công thức:

Wđ2 - Wđ1 = A


1
1
mv22 - mv12 = Fscos 
2
2

Trong đó: m là khối lượng của vật (kg),
v1 là vận tốc lúc đầu (m/ s),
v2 là vận tốc lúc sau (m/ s) ,
F là lực tác dụng (N)
s là quãng đường vật đi được (m),

 là góc hợp giữa lực tác dụng với phương chuyển động.
Bài tập 1
Một vật khối lượng m = 2 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma
sát. Dưới tác dụng của lực nằm ngang 5 N vật chuyển động và đi được 10 m. Tính
vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy.


Bài tập 2
Một xe trượt khối lượng 80 kg, trượt từ trên đỉnh núi xuống. Sau khi đã thu được
vận tốc 5 m/ s nó tiếp tục chuyển động trên đường nằm ngang. Tính lực ma sát tác
dụng lên xe trên đoạn đường nằm ngang, nếu biết rằng xe đó dừng lại sau khi đi
được 40 m.

B. THẾ NĂNG
1. Thế năng trọng trường
Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và
vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trong trường.

Wt =mgz  z =

Wt
mg


Trong đó: m là khối lượng (kg),
g là gia tốc trọng trường (m/ s2 ),
z là độ cao (m).
Chú ý:
Thế năng trọng trường còn phụ thuộc vào việc chọn gốc thế năng.

2. Thế năng đàn hồi

Wt =

1
2
k  l 
2

với Fđh = k l
Trong đó: Wt là thế năng đàn hồi (J),
k là độ cứng của lò xo (N/ m),

l là độ biến dạng của lò xo (m).
Bài tập 3
Một vật có khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao 10 m xuống đất. Lấy g = 10 m/ s2.
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
a. Tính thế năng của vật tại điểm bắt đầu rơi.
b. Tính thế năng của vật tại điểm sau khi nó rơi được 1 s.
Bài tập 4
Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu v0 =20 m/ s.
a. Tính độ cao cực đại.
b. Ở thời điểm nào kể từ lúc ném vật có thế năng bằng một phần ba động năng?


C. CƠ NĂNG
1. Định nghĩa
Cơ năng là tổng động năng và thế năng của vật chuyển động trong trọng trường.

W = Wđ + Wt  W =

1
mv2 + mgz
2

Trong đó: W là cơ năng (J).

2. Sự 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 vật là một đại lượng bảo toàn.

W1 = W2  Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2


1
1
mv12 + mgz1 = mv22 + mgz2
2
2

Trong đó: W1 là cơ năng ở vị trí một (J),
Wđ1, Wt1 là động năng và thế năng ở vị trí một (J),
v1, z1 là vận tốc và độ cao ở vị trí một (m/ s, m),
W2 là cơ năng ở vị trí hai (J),
Wđ2, Wt2 là động năng và thế năng ở vị trí hai (J),
v2, z2 là vận tốc và độ cao ở vị trí hai (m/ s, m).

3. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của 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.

W1 = W2  Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2


1
1
1
1
2
2
mv12 + k  l1  = mv22 + k  l2 
2
2
2
2

Trong đó: k là độ cứng của lò xo (N/ m),

l1 là độ biến dạng của lò xo ở vị trí một (m),
l2 là độ biến dạng của lò xo ở vị trí hai (m).
4. Định luật bảo toàn cơ năng
Trong hệ kín không có lực ma sát thì có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế
năng nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng được bảo toàn.


W1 = W2  Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2
Bài tập 5
Một vật có m = 500 g rơi tự do từ điểm A có độ cao hA = 100 m xuống đất, lấy
g = 10 m/ s2.
a. Tính Wđ và vận tốc của vật lúc chạm đất tại O.
0

b. Trong quá trình vật rơi từ A đến O thì cơ năng đã chuyển từ dạng năng lượng
nào sang dạng nào?
Bài tập 6
Một vật có khối lượng 1 kg trượt không ma sát, không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt
phẳng dài 10 m và nghiêng góc 300 so với mặt phẳng nằm ngang. Khi đến chân
mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật là bao nhiêu? Lấy



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×