Bài 16. Cơ năng

Viết biểu thức tính thế năng, động năng trong trường hợp vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực và vật chịu tác dụng của lực đàn hồi?
Trong trường trọng lực :
Chịu tác dụng của lực đàn hồi :

Bài cũ
Bài 27 – Tiết 45
Cơ năng
I. Co nang c?a v?t chuy?n d?ng trong tr?ng tru?ng
II.Co nang c?a v?t ch?u t�c d?ng c?a l?c d�n h?i
I. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
1. Định nghĩa
Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường bằng tổng động năng và thế năng trong trọng trường của vật.
Biểu thức:
(1)
2. Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
Bài toán
Xét một vật có khối lượng m chuyển
động từ vị trí M đến vị trí N dưới tác
dụng của trọng lực.
Tính công của trọng lực?
Giải:
Theo thế năng ta có:
Công của trọng lực làm vật dịch chuyển từ M tới N là :
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Theo động năng :
Từ (2) và (3):
Hay:
Kết luận : Cơ năng bảo toàn
Định luật
+ Biểu thức:
Hay:
+ 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
h =0m
h=1m
Quả
Bóng
bàn
h=1m
h=0m
Khi quả bóng rơi từ điểm A có độ cao z1 đến điểm B có độ cao z2 thì độ cao và vận tốc của vật thay đổi như thế nào?
z1
z2
Độ cao của vật giảm dần
Vận tốc của vật tăng dần ( v1Thế năng của vật giảm dần Động năng của vật tăng dần Wđ2 > Wđ1
Khi đó thế năng và động năng của vật thay đổi như thế nào?
A
B
h=1m
h=0m
B
A
h =0m
h=1m
A
THẾ NĂNG GIẢM
ĐỘNG NĂNG TĂNG
THẾ NĂNG TĂNG
ĐỘNG NĂNG GIẢM
TỔNG ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG KHÔNG ĐỔI THEO THỜI GIAN
Trả lời C1 trang 143 sgk
a/ WA = WB
Wt(A) = Wt(B)
mgzA=mgzB
l(1-cosα)=l(1-cosβ)
α = β
Trả lời:
Trả lời C1 trang 143 sgk
Trả lời:
b/chọn gốc thế năng tại VTCB
Ta biết:W=Wt+Wđ
Tại O:Wt= O nên Wđ(max)=W
Tại A hoặc B:Wđ=O nên Wt(max)=W

Trả lời C1 trang 143 sgk
Trả lời:
c/Khi vật chuyển động từ VTCB đến vị trí biên thì động năng giảm còn thế năng tăng và ngược lại.
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
Xét sự thay đổi Wđ và Wt của con lắc lò xo
Động năng
Trường hợp lực đàn hồi
Tại O
Từ A đến O
Tại A
Trường hợp lực đàn hồi
Từ O đến B
Tại B
Có sự biến đổi qua lại giữa Wđ và Wt

Chứng minh tương tự, ta có:
= hằng số
Định luật: khi một vật chỉ chịu td của lực đàn hồi gây ra sự biến dạng của lò xo đàn hồi thì trong quá trình cđ của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là 1 đại lượng bảo toàn
+ Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi. (Khi vật chỉ chịu tác dụng của lực thế thì cơ năng được bảo toàn).
Chú ý
+ Nếu có lực cản, lực ma sát thì công của lực cản, công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng
Tr? l?i C2 trang 144 SGK
A
B
h
Trả lời:
Cơ năng tại A:W=Wt(A)=mgh=50m.Lấy g=10m/s2
Cơ năng tại B:W=Wđ(B)=1/2mv2 =18m
So sánh:W(A)>W(B)
Chứng tỏ:cơ năng giảm vì có công của lực ma sát.
VẬN DỤNG:
Câu 1: Cơ năng của 1 ôtô 2 tấn đang chuyển động trên đường với vận tốc 36km/h. chọn gốc thế năng tại mặt đất.
A. 36J B. 36000J
C. 100000J D. 100J
Đúng
Câu 2: Thả rơi 1 vật từ A tới B. so sánh cơ năng tại A và B. Bỏ qua sức cản của không khí.
D, không so sánh được
Đúng
Bài tập 3:
Cách 1: Dùng dịnh luật newton
Định luật II Newton
Xét theo phương chuyển động
a = g.sin300 = 5 (m/s2)
Vận tốc tại chân mặt phẳngnghiêng

Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m, hợp mặt phẳng ngang góc 300. tìm vận tốc tại chân mặt phẳng nghiêng. Lấy g= 10m/s2 . Bỏ qua ma sát.
Bài tập 3 trang 152-sgk
 Caùch 2: Duøng ÑLBTCN
A�p dụng ĐLBTCN cho hệ kín không ma sát
Xin chân thành cảm ơn!