Bài 34. Động năng. Định lí động năng

Bài 34. Động năng. Định lí động năng tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các...

BÀI 34 - 10 NC

ĐỘNG NĂNG ĐỊNH LÍ ĐỘNG NĂNG

GV: TRẦN VIẾT THẮNG TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN

THÁI NGUYÊN

I Động năng

Quan sát hình 34.1 (SGK/160)

- Quả nặng khi chuyển động có thể sinh công => quả nặng có một năng lượng.

- Năng lượng này phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của vật chuyển động và được gọi là động năng.

a) Định nghĩa

Wđ = mv2

2 1

Động năng của một vật là năng lượng do vật chuyển động mà có Động năng có giá trị bằng một nửa tích của khối lượng và bình phương vận tốc của vật.

Trong đó: Wđ: động năng (J)

m: khối lượng của vật (kg) v: vận tốc của vật (m/s)

- tải trọng (P) càng lớn: khối lượng lớn

- chạy càng nhanh : vận tốc lớn

=> Động năng lớn

C1:

Tại sao trong một tai nạn giao thông, ôtô có tải trọng càng lớn và chạy càng nhanh thì hậu quả tai nạn do nó gây ra

càng nghiêm trọng ?

C2 :

- khối lượng của người là không đổi

Một người ngồi trong toa xe đang chuyển động có động năng bằng 0 hay khác 0 ?

Toa xe đang chuyển động theo xe, ngồi yên so với xe

+ Đối với đường ray: Động năng không đổi Wđ ≠ 0

= Đối với xe Wđ = 0

Nhận xét:

 Động năng là đại lượng vô hướng và luôn luôn dương.

 Động năng có tính tương đối.

 Công thức xác định động năng của chất điểm chuyển động và cũng đúng cho vật chuyẻn đông tịnh tiến, vì khi

đó mọi điểm của vật có cùng một vân tốc

Wđ = mv2

2 1

b Ví dụ tr.161 SGK

m1=10g = 0.01kg

v1 =600 m/s

m2 =58 kg

v2 = 8 m/s

Bài giải Động năng cuả đạn

J

v

m

2

10 36 01 ,

0 2

4

2 1

1

1

2 2

2

2

64

58

Động năng cuả VĐV

Mặc dù khối lượng của đạn rất nhỏ so với khối lượng VĐV nhưng

động năng cuả đạn và động năng cuả VĐV xấp xỉ bằng nhau => yếu

tố vân tốc có ảnh hưởng rất mạnh đối với giá trị động năng (động

năng tỉ lệ với bình phương vận tốc).

II Định lí động năng

F

V2

V1

F

1

Lực F không đổi, tác dụng lên vật có khối lượng m di chuyển đoạn đường s; vận tốc của vật thay đổi từ v1 đến v2

Ta có :

Ta có : v22 –v12 = 2as

a

v

v s

2

2 1

2

2 



 Công do lực F thực hiện trên độ dời s từ vị trí 1 đến vị trí 2

đ

W mv

mv

A a

v

v a m s

F





12

2

1 2

1 2

2 1

2 2

A12= Wđ2 – Wđ1

•A<0 => Wđ2 < Wđ1:ngoại lực sinh công âm, động năng của vật giảm,

•A>0 => Wđ2 > Wđ1: ngoại lực sinh công dương, động năng của vật tăng,

Độ biến thiên động năng cuả một vật bằng công của ngoại lưc tác

dụng lên vật

Công thức:

Khi vật rơi tự do:Trọng lực sinh công dương, động năng của vật tăng

Khi vật ném lên thẳng đứng:Trọng lực sinh công âm, động năng của vật giảm

Ví dụ:

m= 5.103 kg

g = 10 m/s2

s = 530 m

v2 = 60 m/s

v1 = 0 m/s

Fc = 0.02 P

2 1

2 2

2

1 2

1

mv mv

2 1

2 2

2

1 2

1 )

( FK  FC s  mv  mv

BÀI TẬP VẬN DỤNG: trang 162 SGK

FC =0.02mg =103N

Fk  1,8.104N

A12= Wđ2 – Wđ1

C

s

2

1 2

2

1 Khi các ngoại lực tác dụng

lên vật sinh công dương thì

2 Khi các ngoại lực tác dụng

lên vật sinh công âm thì

3 Khi vật chuyển động thẳng

đều

4 Dạng cơ năng mà vật có

được khi chuyển động

5 Khi vật chuyển động tròn

đều.

6 Đại lượng tỉ lệ với bình

phương động lượng

a là động năng

b Động năng của vật giảm.

c Động năng của vật tăng.

d Thì động năng của vật không đổi.

đ.Thì động năng và động lượng của vật không đổi.

e Công cơ học.

CỦNG CỐ: Ghép một mệnh đề ở cột bên trái với một mệnh

đề ở cột bên phải để được câu đúng

BÀI TẬP 1

v

t

C

D O

Một vật đặt trên đường thẳng nằm

ngang, không ma sát, chịu tác dụng

của một lực kéo theo phương ngang

thay đổi theo thời gian, vận tốc của

vật thay đổi theo thời gian t theo đồ

thị như hình vẽ Xác định dấu của

công của lực kéo trên các đoạn; OA;

AB; BC; CD

Giải: Trên đoạn OA: Wđ tăng; lực kéo sinh công dương

Trên đoạn AB: Wđ = const; lực kéo không sinh công Trên đoạn BC: Wđ giảm; lực kéo sinh công âm

Trên đoạn CD: W tăng; lực kéo sinh công dương

BÀI TẬP 2

Giải:

Một vật có khối lượng m = 100kg đang nằm yên trên mặt phẳng nằm ngang, không ma sát Lúc t = 0 tác dụng lên vật lực kéo F = 500N

không đổi Sau một khoảng thời gian t vật đi được quảng đường s = 10

m Tính vận tốc v của vật ở thời điểm đó trong trường hợp:

a Lực kéo F nằm ngang

b Lực kéo F tạo với phương ngang góc α =370

a Áp dụng định lí động năng A  W đ  W đ mv  0 Fs

2

2 0

s

m m

Fs

100

10 500 2

2









b Áp dụng định lí động năng 0 cos

2

2

W W

s m

Fs