Bài 16. Cơ năng

Kiểm tra bài cũ
Viết biểu thức tính thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi.
Nêu mối quan hệ giữa công của trọng lực và độ biến thiên thế năng.
Cho ví dụ (ứng dụng, tác hại) về thế năng trọng trường.
Các nhà máy thủy điện hoạt động như thế nào?
Nước ở trên cao đổ xuống làm quay tuabin máy phát điện.
Động năng và thế năng có mối quan hệ như thế nào trong quá trình chuyển động của vật?
Bài 27: CƠ NĂNG
I. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.
1. Định nghĩa:
2. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường.
3. Hệ quả.
II.Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
1. Định nghĩa
Khi một vật chuyển động trong trọng trường tổng động năng và thế năng gọi là cơ năng của vật
2. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
Vật (m) chuyển động M N
Thế năng và động năng trong quá trình biến đổi như thế nào?
Thế năng giảm (z giảm)
Động năng tăng (v tăng)
Độ biến thiên động năng và độ biến thiên thế năng có quan hệ như thế nào với công của trọng lực?
AMN = Wt(M) - Wt(N)
Wt(M) - Wt(N) = Wđ(N) – Wđ(M)
Wt(M) + Wđ(M) = Wđ(N) + Wt(N)
Định luật bảo toàn cơ năng
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
W = Wd + Wt = const
3. Hệ quả
Vật chuyển động trong trọng trường thì:
Nếu Wđ tăng thì Wt giảm (Wđ chuyển hóa thành Wt) và ngược lại.
Nếu Wđmax thì Wtmin và ngược lại.
Quan sát chuyển động con lắc đơn A  M  O  B
Nhận xét độ cao của điểm A và B.
Tại đâu có Wđmax, Wđmin?
Tại đâu có Wđ và Wt chuyển hóa cho nhau?
Tại đâu có Wtmax, Wtmin?
A
M
O
B
WA = WB nên zA = zB suy ra A, B đối xứng qua OC.
Tại A, B có Wđmin, tại O có Wđmax .
Từ A  O và từ B  O thì Wt Wđ.
Ngược lại, Wđ Wt.
Tại A, B có Wtmax, tại O có Wtmin .
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
1. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng của vật.
2. Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi là một đại lượng bảo toàn.
Chú ý
ĐLBT cơ năng chỉ đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi.
Nếu vật chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát thì W của vật sẽ biến đổi.
Công của các lực cản, lực ma sát…sẽ bằng độ biến thiên cơ năng.
Vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng (A  B).
Cho h = 5 m, m =1kg, g = 10 m/s2, vB= 6 m/s.
Cơ năng của vật có bảo toàn không? Tại sao?
h
A
B
Giải
Cơ năng tại A bằng thế năng: WA = mgh = 50(J).
Cơ năng tại B bằng động năng:
Cơ năng giảm vì có công cuả lực cản, lực ma sát:
AF(cản) = WA – WB = 32 J
Củng cố
Viết biểu thức tính cơ năng của vật chịu tác dụng của trọng lực, của lực đàn hồi.
Phát biểu ĐLBT cơ năng.
Biểu thức cơ năng
Trong trọng trường:
Vật chịu tác dụng lực đàn hồi:
Định luật bảo toàn cơ năng
Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực hay lực đàn hồi thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
Cơ năng là một đại lượng:

Luôn luôn dương.
Luôn luôn dương hoặc bằng không.
Có thể dương, âm hoặc bằng không.
Luôn luôn khác không.
Một vật có khối lượng m = 1kg rơi tự do từ độ cao 10m. Tìm vận tốc của vật khi chạm đất (g= 10 m/s2).
Giải
Áp dụng ĐLBT cơ năng: WA= WB
Cơ năng tại A: WA = Wt = mgh.

Cơ năng tại A: WB = Wđ =

A
B
Cảm ơn các em đã theo dõi
Thế năng Wt (J)
Thế năng trọng trường: Wt = mgh.
khối lượng m (kg), độ cao h (m), gia tốc trọng trường g (m/s2).

Thế năng đàn hồi:
Độ cứng lò xo k (N/m), độ biến dạng (m)
Công của trọng lực di chuyển vật từ M đến N bằng độ giảm thế năng
Ứng dụng: Búa máy, nhà máy thủy điện.
Tác hại: nước từ trên cao đổ xuống mang theo năng lượng lớn (lũ lụt).
1. Định nghĩa
Khi một vật chuyển động trong trọng trường tổng động năng và thế năng gọi là cơ năng của vật
2. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
Cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn
3. Hệ quả:
Nếu Wđ tăng thì Wt giảm (Wđ chuyển hóa thành Wt) và ngược lại.
Nếu Wđmax thì Wtmin và ngược lại.
A
B
M
O
C
C