Giải bài 27 vật lí 10: Cơ năng
Bám sát cấu trúc SGK vật lí 10, bài tiếp theo, KhoaHoc giới thiệu đến bạn đọc bài 27: Cơ năng. Với cách trình bày rõ ràng dễ hiểu, hi vọng các em có thể nắm chắc kiến thức
Nội dung bài viết gồm hai phần:
- Lý thuyết
- Hướng dẫn giải bài tập SGK
A. Lý thuyết
I. Cơ năng
Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật.
W = Wđ + Wt
Đơn vị của cơ năng: Jun (J)
II. Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường
1. Định nghĩa
Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường bằng tổng động năng và thế năng hấp dẫn của vật.
Biểu thức: W = Wđ + Wt = .m.v2 + m.g.z
2. Bảo toàn cơ năng
Xét một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N.
Công của trọng lực là: AMN = Wt M – Wt N (1)
Giả sử, trong quá trình vật chuyển động, vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, áp dụng định luật biến thiên động năng, ta có:
AMN = Wđ N – Wđ M (2)
Từ (1) và (2), ta có: Wt M – Wt N = Wđ N – Wđ M hay Wđ M + Wt M = Wđ N + Wt N
Kết luận: WM = WN
Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường được bảo toàn.
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 = const
3. Hệ quả
Vật chuyển động trong trọng trường
- Nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại.
- Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.
III. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi
Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn.
W = .m.v2 +
.k.($\Delta l$)2 = const
Chú ý: Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật chuyển động chi chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi.
Nếu vật chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát, ... thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. Công của các lực này sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng.
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Kiến thức thú vị
Câu 1: Trang 144 sgk vật lí 10
Viết công thức tính cơ năng chuyển động trong trọng trường.
Câu 2: Trang 144 sgk vật lí 10
Viết công thức tính cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
Câu 3: Trang 144 sgk vật lí 10
Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng.
Câu 4: Trang 144 sgk vật lí 10
Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
Câu 5: Trang 144 sgk vật lí 10
Cơ năng của một vật là một đại lượng
A. luôn luôn dương
B. luôn luôn dương hoặc bằng không.
C. có thể dương, âm hoặc bằng không.
D. luôn luôn khác không.
Câu 6: Trang 144 sgk vật lí 10
Khi có tác dụng của cả trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật được tính như thế nào?
Câu 7: Trang 145 sgk vật lí 10
Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất; vật lên tới điểm N thì dừng lại và rơi xuống. Bỏ qua sức cản của không khí. Trong quá trình MN
A. động năng tăng.
B. thế năng giảm.
C. cơ năng cực đại tại N.
D. cơ năng không đổi.
Chọn đáp án đúng.
Câu 8: Trang 145 sgk vật lí 10
Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8 m) ném lên một vật với vận tốc đầu 2 m/s. Biết khối lượng vật bằng 0,5 kg, lấy g = 10 m/s2. Cơ năng của vật bằng bao nhiêu?
A. 4 J
B. 1 J
C. 5 J
D. 8 J
Xem thêm bài viết khác
- Công thức nào dưới đây là công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều?
- Ngẫu lực là gì? Nêu một vài ví dụ về ngẫu lực
- Một cánh quạt quay với tần số 400 vòng/phút. Cánh quạt dài 0,8 m. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm ở đầu cánh quạt.
- Nêu những đặc điểm của chuyển động thẳng đều
- Giải câu 5 bài 38: Sự chuyển thể của các chất sgk vật lí 10 trang 209
- Hãy quan sát xem mặt bản nào bị dính ước nước? Mặt bản nào không bị dính ướt nước? sgk vật lí 10 trang 200
- Giải bài 38: Sự chuyển thể của các chất
- Chu kì của chuyển động tròn đều là gì? Viết công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc
- Giải câu 7 bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác- lơ sgk vật lí 10 trang 162
- Trọng tâm của một vật là gì? Trình bày phương pháp xác định trọng tâm của vật phẳng, mỏng bằng thực nghiệm.
- Vecto vận tốc tức thời tại một điểm của một chuyển động thẳng được xác định như thế nào?
- Giải bài 4 vật lí 10: Sự rơi tự do