* Vật có vị trí càng cao so với mặt đất thì có khả năng thực hiện công càng lớn Vật có thế năng trọng trường càng lớn. * Vật ở vị trí sát mặt đất có thế năng trọng trường bằng không[r]
Trang 1Bài 16 : CƠ NĂNG
I CƠ NĂNG
* Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng
Ví dụ :
- Khi cầm một cây bút đang đặt trên bàn và nhấc nó lên, tay ta đã thực hiện
một công cơ học A vì tay đã tác dụng vào cây bút một lực F và làm cho cây
bút di chuyển một quãng đường s tay ta có cơ năng
- Một con ngựa đang kéo xe di chuyển trên đường, con
ngựa đã thực hiện một công cơ học A vì lúc đó con ngựa tác
dụng một lực kéo F lên chiếc xe và làm cho chiếc xe di chuyển một quãng đường s con ngựa có cơ năng
* Cơ năng có đơn vị là J (jun)
* Cơ năng bao gồm thế năng và động năng
II THẾ NĂNG
1 Thế năng trọng trường : quan sát TN hình 16.1 SGK
* Hình a) : quả nặng A ở vị trí sát mặt đất nên không thể tác dụng lực lên vật B, quả nặng A không thể sinh công Quả nặng A không có cơ năng
* Hình b) : quả nặng A ở vị trí cao hơn so với mặt đất nên khi buông tay giữ vật B ra quả nặng A rơi xuống và thông qua sợi dây tác dụng vào vật B một lực (kéo vật B) làm vật B
di chuyển, quả nặng A đã sinh công Quả nặng A có cơ năng
Trong trường hợp này ta nói quả nặng A có cơ năng hoặc có thế năng trọng trường
Trang 2Lưu ý :
* Vật có vị trí càng cao so với mặt đất thì có khả năng thực hiện công càng lớn Vật
có thế năng trọng trường càng lớn
* Vật ở vị trí sát mặt đất có thế năng trọng trường bằng không
* Ở hình b) nếu quả nặng A có khối lượng càng lớn thì khi rơi sẽ kéo vật B với một lực lớn nghĩa là sinh công càng lớn
Thế năng trọng trường của một vật có được phụ thuộc vào 2 yếu tố :
Độ cao của vật so với mặt đất
Khối lượng của vật
2 Thế năng đàn hồi : quan sát hình 16.2 SGK
* Hình a) : nếu ta đặt miếng gỗ lên lò xo không bị nén thì lò xo không thể sinh công (nghĩa là không thể hất miếng gỗ lên cao) Lò xo không bị nén không có cơ năng
* Hình b) : nếu ta đặt miếng gỗ lên lò xo bị nén (kéo sợi dây xuống làm lo xo bị biến dạng – nén) và sau đó buông sợi dây ra thì lò xo bật ra và hất miếng gỗ lên cao) Lò xo đã thực hiện một công Lò xo có cơ năng Lò xo bị nén có cơ năng
Trong trường hợp này ta nói lò xo bị nén (biến dạng) có cơ năng hoặc có thế năng đàn hồi
Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng của vật
Lưu ý : những vật có tính chất đàn hồi như lò xo, dây thun, cây thước nhựa … khi bị biến dạng đều có thế năng đàn hồi
Ví dụ minh họa : lấy cây bút bi ấn nút bấm xuống mặt bàn và giữ nguyên, lúc đó lò xo trong bút bị biến dạng Nếu buông tay ra, lò xo trở về hình dạng ban đầu và hất cây bút lên cao (thực hiện công) khi bị biến dạng lò xo trong bút bi có thế năng đàn hồi
III ĐỘNG NĂNG
Quan sát hình 16.3 SGK
Khi lăn từ trên máng nghiêng xuống quả cầu A tác dụng vào miếng gỗ B một lực và làm nó di chuyển Quả cầu A đã thực hiện một công Ta nói quả cầu A khi chuyển động thì có cơ năng còn được gọi là động năng
Trang 3* Quả cầu A chuyển động càng nhanh thì có khả năng thực hiện công lớn có động năng lớn
* Khối lượng quả cầu A càng lớn thì có khả năng thực hiện công lớn có động năng lớn
* Vật đứng yên có động năng bằng không
Động năng của một vật phụ thuốc vào 2 yếu tố :
chuyển động chậm động năng nhỏ
Tóm tắt
- Vật có vị trí cao hơn so với mặt đất hay cao hơn so với một vị trí được chọn làm mốc Vật có thế năng trọng trường
- Vật có tính đàn hồi khi bị biến dạng Vật có thế năng đàn hồi
- Vật đang chuyển động Vật có động năng
- Thế năng và động năng là hai dạng của cơ năng
- Một vật có thể vừa có thế năng vừa có cả động năng
IV LUYỆN TẬP
Chọn đáp án đúng trong các câu sau
1 Trong các vật sau đây, vật nào không có thế năng
a Viên đạn đang bay
b Lò xo bị ép đặt ngay trên mặt đất
c Hòn bi đang lăn trên mặt đất nằm ngang
d Lò xo để tự nhiên ở một độ cao so với mặt đất
2 Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào những yếu tố nào?
a Khối lượng
b Độ biến dạng của vật đàn hồi
c Khối lượng và chất làm vật
d Vận tốc của vật
3 Động năng của một vật phụ thuộc vào :
a vận tốc và khối lượng của vật
b Vận tốc và độ cao của vật so với mặt đất
c Khối lượng và độ cao của vật so với mặt đất
d Chỉ phụ thuộc vận tốc của vật
4 Mũi tên được bắn đi là nhờ năng lượng của :
a Cánh cung
b Dây cung
c Mũi tên
d Tay người
Trang 45 Phát biểu nào sau đây không đúng
a Động năng là cơ năng của vật có được do đang chuyển động
b Vật có động năng thì sẽ có khả năng sinh công
c Động năng của vật không thay đổi khi vật chuyển động đều
d Động năng của vật chỉ phụ thuộc vào tốc độ của vật
6 Điều nào sau đây đúng khi nói về cơ năng ?
a Cơ năng phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi
b Cơ năng phụ thuộc vị trí của vật so với mặt đất gọi là thế năng trọng trường
c Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng
d Cả 3 đáp án trên đều đúng
7 Một lò xo làm bằng thép đang bị nén lại Lúc này lò xo có cơ năng Vì sao lò xo có cơ năng ?
a Vì lò xo có nhiều vòng xoắn
b Vì lò xo có khả năng sinh công
c Vì lò xo có khối lượng
d Vì lò xo làm bằng thép
8 Trong các vật sau, vật nào không có thế năng (so với mặt đất)?
a Chiếc bàn đứng yên trên sàn nhà
b Chiếc lá đang rơi
c Một người đứng trên tầng ba của tòa nhà
d Quả bóng đang bay trên cao
9 Hình 16.4 a) b) c) SGK, cơ năng của các vật có là
a Nước bị ngăn trên đập cao có thế năng trọng trường và động năng
b Nước chảy từ trên cao xuống có thế năng trọng trường và động năng
c Nước chảy từ trên cao xuống có thế năng đàn hồi và thế năng trọng trường
d Chiếc cung đã được giương có thế năng đàn hồi và thế năng trọng trường
10 Trong các trường hợp sau, trường hợp nào vật có cả động năng và thế năng ? Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a Một máy bay đang chuyển động trên đường băng của sân bay
b Một ô tô đang đỗ trong bến xe
c Một máy bay đang bay trên cao
d Một ô tô đang chuyển động trên đường