Chương 03 CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Tiết Bài tập 05 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG I.. MỤC TIÊU - Nắm vững khái niêm cơ năng gồm tổng động năng và thế năng của vật.. - Biết cách thiết lập
Trang 1Chương 03
CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Tiết Bài tập 05
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG
I MỤC TIÊU
- Nắm vững khái niêm cơ năng gồm tổng động năng và thế năng của vật
- Biết cách thiết lập định luật bảo toàn cơ năng trong các trường hợp cụ thể lực tác dụng là trọng lực và lực đàn hồi Từ đó mở rộng thành định luật tổng quát khi lực tác dụng là lực thế nói chung
II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp học
1) Kiểm tra bài củ :
+ Câu 01 : Thế nào là cơ năng của một vật ? Ví dụ ?
+ Câu 02 : Nêu định luật Bảo toàn cơ năng tổng quát ?
2) Nội dung bài giảng :
Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh
Trang 2Bài 30.1/134 :
m = 20.10-3 kg
v = 4 m/s
h = 1,6 m
a) Wđ ? Wt ? W ?
b) hmax ?
Bài giải :
Câu a)
GV : Các em hãy tính giá trị động năng, thế
năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật
HS : Tính : Wđ ;Wt ; W
Câu b)
GV : các em áp dụng định luật bảo toàn cơ
năng để tính độ cao cực đại mà bi đạt được (tại
A)
Bài 30.1/134 : Một hòn bi có khối lượng 20 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4 m/s từ độ cao 1,6 m so với mặt đất
a) Tính trong hệ quy chiếu Trái Đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật
b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được
Bài giải :
a) Giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật
Động năng Wđ = ½ mv2 = ½ 0,02.16 = 0,16 J
Thế năng : Wt = mgh = 0,2.9,8.1,6 = 0,31 J
Cơ năng : W = Wđ + Wt = 0,16 + 0,31
= 0,47 J
b) Độ cao cực đại mà bi đạt được (tại A) :
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :
WA = W0
mghA + ½ mvA2 = mgh0 + ½ mv02
Trang 3 mghA + ½ mvA2 = mgh0 + ½ mv02
mghA = mgh0 + ½ mv02
hA – h =
g
v
2
2
Bài 30.2/134 :
l = 1 m
= 450
a) v1 ( 1 = 300 )
b) v0 ( Vị trí cân bằng )
Bài giải
GV cần hướng dẫn cho Hs biết cách chứng
minh : h = l(1 – cos )
Bài 30.2/134 : Một con lắc đơn có chiều dài l
= 1 m Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc = 45 0 rồi thả tự do Tìm vận tốc của con lắc khi nó đi qua :
a) Vị trí ứng với góc 30 0
b) Vị trí cân bằng
Bài giải
Trang 4Câu a)
GV : Các em Áp dụng định luật bảo toàn cơ
năng cho cả hai vị trí !
HS : Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :
W2 = W1
v = 2 gl (cos 300 cos 450)
Câu b)
GV : Tương tự các em Áp dụng định luật bảo
toàn cơ năng cho hai vị trí ban đầu và vị trí cân
bằng ? Khi con lắc qua vị trí cân bằng giá trị
là bao nhiêu ?
HS : Khi con lắc qua vị trí cân bằng : = 0
HS : Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :
W0 = W1
v = 2 gl ( 1 cos 450)
a) Khi con lắc qua vị trí ứng với góc 300
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :
W2 = W1
½ mv22 + mgh2 = ½ mv12 + mgh1
½ mv22 + mgl(1 – cos300) = mgl(1 – cos450)
½ mv22 = mgl(cos300 – cos450)
v = 2 gl (cos 300 cos 450)= 1,76 m/s
b) Khi con lắc qua vị trí cân bằng ( = 0)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :
W0 = W1
½ mv02 + mgh0 = ½ mv12 + mgh1
½ mv02 + mgl(1 – cos00) = mgl(1 – cos450)
½ mv02 = mgl(1– cos450)
v = 2 gl ( 1 cos 450)= 1,76 m/s
Trang 53) Cũng cố :