Bài 27. Cơ năng

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật.
CƠ NĂNG
I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
1. Định nghĩa:
W = Wđ + Wt
CƠ NĂNG
I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
2. Sự bảo toàn cơ năng:
m
N
Mốc thế năng
ZM
ZN
m
Wt(M)
Wt(N), Wđ(N)
Wđ(M)
Bài toán: Xét một vật khối lượng m chuyển động trong trường từ vị trí M đến vị trí N
CƠ NĂNG
I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
2. Sự bảo toàn cơ năng:
Mốc thế năng
AMN = Wt(M) - Wt(N) (1)
AMN = Wđ(N) - Wđ(M) (2)
Từ (1), (2) suy ra:
W(M) = W(N)
CƠ NĂNG
I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
2. Sự 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 = Wđ + Wt = hằng số

CƠ NĂNG
I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
Câu C1

ZA
ZB
Mốc thế năng
VA = VB = 0
ZO= 0

CƠ NĂNG
I.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
3. Hệ quả:
Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng và ngược lại.

Khi Wđ(max) thì: Wt(min)
Khi Wđ(min) thì: Wt(max)
Khi động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.

CƠ NĂNG

Dòng nước ở trên cao có thế năng khi chảy xuống, thế năng chuyển thành động năng làm quay tua bin, tạo ra dòng điện.

CƠ NĂNG
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
1. Sự bảo toàn cơ năng:
Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật.
là một đại lượng bảo toàn.

W = Wđ + Wt = hằng số

CƠ NĂNG
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
2. Chú ý:

0
h= 5m
vA = 0
A
B
vB= 6m/s
Chọn mốc thế năng tại B:

W(A) = Wđ(A) + Wt(A)
W(A) khác W(B) (Cơ năng không bảo toàn)
Wt(B) = 0
Wt(A) = mgh = 50m

CƠ NĂNG
II. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
2. Chú ý:
Nếu trong quá trình chuyển động, vật chịu tác dụng của lực cản, lực ma sát ...thì cơ năng không bảo toàn.


Củng cố

Câu 1: Các hệ thức nào sau đây diễn tả định luật bảo toàn cơ năng?

Củng cố

Câu 2: Cơ năng của vật tồn tại dưới những dạng nào?
Thế năng đàn hồi
Động năng
Chiếc cung đã giương
Nước bị ngăn đập trên cao

Cơ năng

Câu 3: Dốc AB có đỉnh cao 50m. Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh A, xuống đến chân dốc có vận tốc là 30m/s. Cơ năng của vật trong quá trình đó có bảo toàn không? Giải thích. Lấy g = 10m/s2.