MUA FILE WORD GIÁ RẺ NHẤT LIÊN HỆ ZALO O937-351-107
§3. ĐỘNG NĂNG. THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG.
CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
I. TRỌNG TÂM KIẾN THỨC
1. Năng lượng mà một vật có được do nó đang chuyển động gọi là động năng.
2. Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v được xác định theo công thức:
Trong hệ SI, đơn vị của động năng là jun (J).
3. Trong trường hợp vật đang chuyển động dưới tác dụng của lực thì công của lực bằng độ biến thiên động năng của vật
4. 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 trọng trường.
5. Khi một vật khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất) thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức
Thế năng trên mặt đất bằng không (z = 0). Ta nói, mặt đất được chọn là mốc (hay gốc) thế năng.
Trong hệ SI, đơn vị đo thế năng là jun (J).
6. Công A12 của trọng lực bằng hiệu thế năng của vật tại vị trí đầu và tại vị trí cuối , tức là bằng độ giảm thế năng của vật:
7. Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó.
Biểu thức của cơ năng là , trong đó Wđ là động năng của vật, Wt là thế năng của vật.
8. 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:
= hằng số.
9. Khi một vật chuyển động trong trọng trường, nếu vật chịu tác dựng thêm lực cản, lực ma sát, thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. Công của các lực cản, lực ma sát bằng độ biến thiên của cơ năng:
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH
Dạng 1: Bài toán tính động năng của vật
Phương pháp giải:
Bước 1: Từ kiến thức về chuyển động ta xác định được vận tốc của vật.
Bước 2: Biết được vận tốc ta xác định được động năng của vật theo biểu thức:
Ví dụ 1: Một ô tô có khối lượng 1,5 tấn đang chuyển động thẳng đều trong 2 giờ xe đi được quãng đường 72 km. Động năng của ô tô này bằng
A. 972 J. B. 150 kJ. C. 75kJ. D. 972kJ.
Lời giải:
Tính vận tốc của xe qua kiến thức về chuyển động thẳng đều:
Động năng của ô tô này bằng
Đáp án C
STUDY TIP: Động năng của một vật
Trong đó m có đơn vị tính (kg).
Vận tốc có đơn vị tính (m/s).
Ví dụ 2: Một hòn đá có khối lượng m = 200g rơi tự do không vận tốc đầu từ một điểm cách mặt đất 45 m, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Động năng của hòn đá ngay trước khi chạm đất là
A. 45 J. B. 90 J. C. 180 J. D. 900 J.
Lời giải:
Vận tốc của hòn đá ngay trước khi chạm đất là:
Động năng của hòn đá này bằng:
Thay số ta được:
Đáp án B
STUDY TIP: Động năng của một vật rơi tự do từ độ cao h ngay trước khi chạm đất bằng
Ví dụ 3: Một vật có khối lượng m = 400g rơi tự do không vận tốc đầu từ đỉnh một tòa nhà cao 80 m, tại nơi có gia tốc trọng trường g = 10 m/s2. Độ biến thiên động năng vật rơi được trong giây thứ 3 bằng
A. 100J. B. 80J. C. 180J. D. 320J.
Lời giải:
Cách 1:
Vận tốc của vật rơi ở đầu giây thứ 3 chính là vận tốc ở cuối giây thứ 2 vậy ta được:
Vđầu giây thứ 3 = Vcuối giây thứ 2
Động năng của vật ở đầu giây thứ thứ 3 là:
Vận tốc của vật rơi ở cuối giây thứ 3 : Vcuối giây thứ
nguon VI OLET
