định luật bảo toàn cơ năng

CHÀO MỪNG
CÁC BẠN ĐẾN
VỚI BÀI
THUYẾT TRÌNH

TẬP THỂ LỚP10AP
NHÓM 5
NHẬN XÉT ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG CỦA VẬT THAY ĐỔI NHƯ THẾ NÀO KHI VẬT CHUYỂN ĐỘNG?
CÂU HỎI
Hình 37.1 Con lắc đơn
Chuyển động của con lắc đơn
được gọi là dao động
TRẢ LỜI
KHI VẬT CHUYỂN ĐỘNG THÌ:
VẬY CÓ MỐI QUAN HỆ GÌ GIỮA ĐỘ BIẾN THIÊN CỦA ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG KHÔNG?
ĐỘNG NĂNG TĂNG
THẾ NĂNG GIẢM
 CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRỌNG TRƯỜNG
cơ năng của vật trong trọng trường (gọi tắt là cơ năng của vật) là tổng động năng và thế năng của vật
Cơ năng của vật kí hiệu W
Công thức
TÌM HIỂU
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
 THIẾT LẬP ĐỊNH LUẬT

BIẾN THIÊN CƠ NĂNG
CÔNG CỦA LỰC KHÔNG PHẢI LỰCTHẾ
BÀI 37
O
z
z1
z2
A
B
THIẾT LẬP ĐỊNH LUẬT
PHẦN 1
a) Trường hợp trọng lực
Khi quả bóng rơi từ điểm A có độ cao z1 đến điểm B có độ cao z2 thì:
 
Khi đó:
 
O
A
B
THIẾT LẬP ĐỊNH LUẬT
PHẦN 1
a) Trường hợp trọng lực
Áp dụng định lí động năng
Công của trọng lưc tác dụng lên vật:
 
Lại có :
A12 = Wt1 – Wt2 = mgz1 - mgz2
Suy ra :
A12=Wđ2 – Wđ1=Wt1 - Wt2
hay
 
=> Wt1 + Wđ1 = Wt2 + Wđ2
Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng của vật được bảo toàn (không đổi theo thời gian).

PHÁT BIỂU
BIỂU THỨC
Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2
 
 
B
C
A
VÍ DỤ
Bỏ qua lực cản không khí, trong quá trình dao động, cơ năng con lắc đơn bảo toàn
ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG TRONG TRƯỜNG HỢP
CHỈ CHỊU TÁC DỤNG CỦA TRỌNG LỰC
Cơ năng
z
Z cực đại
0
Wt cực đại
Wt=mgz
W = Wt + Wđ = hằng số
Wđ
Wt
Wđ
Wt
z1
z2
ĐỒ THỊ
Khi vật chịu tác dụng của lực đàn hồi thì cơ năng của vật có gì khác so với
trường hợp trọng lực hay không ?
VẤN ĐỀ
THIẾT LẬP ĐỊNH LUẬT
PHẦN 1
PHẦN I
b). Trường hợp lực đàn hồi
Ta có :
 
THIẾT LẬP ĐỊNH LUẬT
PHẦN I
b). Trường hợp lực đàn hồi
Tại A
Tại O
Từ A đến O
Wđ = 0
Wđh cực đại
Wđ cực đại
Wđh = 0
Wđ = 0
Wđh cực đại
THIẾT LẬP ĐỊNH LUẬT
PHẦN I
b). Trường hợp lực đàn hồi
 
=> Wđ2 + Wđh2 = Wđ1 + Wđh1
=> W2 = W1
Tương tự :
Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi, động năng có thể chuyển thành thế năng đàn hồi và ngược lại, nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng của vật được bảo toàn (không đổi theo thời gian)
PHÁT BIỂU
BIỂU THỨC
Wđ1 + Wđh1 = Wđ2 + Wđh2
 
hay
ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG TRONG TRƯỜNG HỢP VẬT CHỈ CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI
Wđ2
Wđ1
Wt2
Wt1
x
x1
x2
ĐỒ THỊ
Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn
W=Wđ+Wt=hằng số
KẾT LUẬN
Với một vật chuyển động trong trường lực thế bất kì
TA CÓ:
Trọng lực là lực thế: Cơ năng được bảo toàn
Lực đàn hồi là lực thế:: Cơ năng được bảo toàn
VẤN ĐỀ
Vậy khi vật chịu tác dụng của lực không phải lực thế ( lực ma sát) thì cơ năng của vật có còn được bảo toàn hay không?
BIẾN THIÊN CƠ NĂNG.
CÔNG CỦA LỰC KHÔNG PHẢI LỰC THẾ
PHẦN 2
Fms
Tính độ biến thiên cơ năng của vật khi lò xo dao động trên mặt sàn?
2
1
BIẾN THIÊN CƠ NĂNG.
CÔNG CỦA LỰC KHÔNG PHẢI LỰC THẾ
PHẦN 2
Fms
2
1
Khi vật di chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2
Theo định lí động năng:
 
Lại có:
 
 
= (Wđ2 + Wt2) – (Wđ1 + Wt1)
 
hay:
Ngoài lực thế vật còn chịu tác dụng của lực không phải lực thế.

Cơ năng của vật không bảo toàn.

Độ biến thiên cơ năng của vật bằng công của lực không phải lực thế.
 
PHÁT BIỂU
BIỂU THỨC
VÍ DỤ
Cọ xát hai miếng kim loại vào nhau
Hiện tượng:
Hai miếng kim loại nóng lên.
Giải thích:
Lực ma sát (không phải là lực thế) sinh công làm 2 miếng kim loại nóng lên. Chứng tỏ cơ năng đã biến thành nhiệt năng.
CÓ THỂ BẠN CHƯA BIẾT:
Năng lượng không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi, nó chỉ chuyển từ vật này sang vật khác hoặc từ trạng thái này sang trạng thái khác.
Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
PHẦN 2
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Xét con lắc đơn (như hình vẽ):
 
BÀI GIẢI
Chọn mốc thế năng tại C
Bảo toàn động lượng:
WC = WA
=> WđC + WtC = WđA + WtA
với WtC = 0 và WđA = 0
 
 
 
 
I