Bài 27. Cơ năng

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1 : Xác định dạng năng lượng tồn tại chủ yếu của các vật sau (giả sử chọn gốc thế năng tại mặt đất ).

A . Ô tô đang chạy trên đường.
B . Một vật có khối lượng m, đang ở độ cao h so với mặt đất.
C . Viên đạn khối lượng nhỏ, đang bay với vận tốc v.
D . Lò xo có gắn vật nặng khối lượng m, đang bị biến dạng.
Động năng
Thế năng
Động năng
Thế năng
Bài 27 : CƠ NĂNG
Nhắc lại định nghĩa động năng? Và định nghĩa thế năng?
Khi một vật vừa có năng lượng tồn tại ở cả hai dạng động năng và thế năng, thì được gọi là gì? Và nó có tính chất gì đặc biệt?
Động năng và thế năng có phải là một dạng năng lượng riêng lẻ hay không?
A
B
-----------------
z1
--------
z2
C
D
---------------
Z
WB=Wđ = ½ mv2
WC=Wđ+ Wt =½ mvC2+mgz1
WA=Wt = mgz
WD=Wđ +Wt=½ mvD2+mgz2
a. Định nghĩa
Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật
b. Biểu thức
W=Wđ +Wt=½ mv2+mgz
I. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
Vận dụng: Cho một vật có khối lượng m=1kg đang ở độ cao h=2m được ném với vận tốc 2m/s. Lấy g=10m/s2. Tính cơ năng của vật.
* Biểu thức :
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 .
CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG:
2. Định luật bảo toàn cơ năng :

* Khi Wđ giảm thì Wt tăng, và ngược lại.
* Tại những vị trí mà Wđ cực đại thì Wt tại đó cực tiểu, và ngược lại.
3. Hệ quả :
CƠ NĂNG CỦA MỘT VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG:
1. Định nghĩa :
2. Định luật bảo toàn cơ năng
VẬN DỤNG:
Cho một vật m=1kg đang ở độ cao 2m được ném với vận tốc 2m/s. Lấy g=10m/s2
a. Tính cơ năng của vật
b. Tính độ cao cực đại của vật




II. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
a. Định nghĩa
Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lưc đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật
b. Biểu thức
W=Wđ +Wt =½ mv2+ ½ K(∆l)2
WB=Wt =½ K(∆l)2
Wo=Wđ=½ mv2
* Chọn gốc thế năng tại B (WtB = 0)
+ Cơ năng tại A: WA = mgh = 50m
+ Cơ năng tại B: WB = mvB2 = 18m
(m là khối lượng của vật)
Nhận thấy: WA > WB : Cơ năng của vật không bảo toàn
Giải:
Câu hỏi C2 (SGK – 144)?
h= 5 m
v = 6 m/s
WA ? WB ?
Tính công của lực ma sát trong bài toán C2.
AFms = WB – WA = 18m – 50m = - 32m
Công của lực Fms là công cản AFms < 0
TÓM TẮT NỘI DUNG
- Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng
W = Wđ + Wt
- Vật chuyển động trong trọng trường
- Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
- Nếu không có lực cản (hay ma sát không đáng kể), thì cơ năng được bảo toàn
Bài tập vận dụng
Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất).
Lấy g=10m/s2.
Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là:
200J
C. 500J
D. 400J
B. 300J
- Chọn gốc thế năng tại mặt đất
- Gọi điểm M là điểm cách mặt đất 6m.
- Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực nên ta áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí M và A
W(M) = W(A)= mgh=5.10.10 = 500(J)

Bài tập vận dụng
Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất). Lấy g=10m/s2.
Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là:
A. 10m/s
D. 20m/s
BÀI TOÁN VẬN DỤNG
Vật khối lượng 60g, được thả rơi không vận tốc đầu từ độ cao 50m cách mặt đất. Lấy g = 10m/s2.
Tính cơ năng lúc đầu.
Khi vật rơi đến điểm A cách mặt đất 20m.Tính thế năng và động năng tại A.
c. Tính vận tốc của vật tại A.