Bài giảng bài cơ năng vật lý 10 (4)

Kiểm tra :
Em Hãy viết:
Công thức động năng , thế năng trọng trường , thế
năng đàn hồi.

Công thức độ biến thiên động năng, độ biến thiên thế
năng trọng trường, độ biến thiên thế năng đàn hồi


I ) Cơ năng của một vật chuyển động dưới tác
dụng dưới tác dụng của trọng lực
1 ) Định nghĩa : Trong trọng trường cơ năng một vật
bằng tổng động năng và thế năng
Công thức : W= Wđ + Wt
2 ) Sự bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động
trong trọng trường


Bài toán: Một vật chuyển động dưới tác
dụng của trọng lực bắt đầu từ điểm A
qua điểm 1 với vận tốc V1và có độ cao Z1
so mặt đất , khi qua điểm 2 với vận tốc V2
và có độ cao Z2 so mặt đất tới điểm C.

VA=o

A

1

a) Tính cơ năng ở điểm Avà C
b)Tính cơ năng tại điểm ,1,2

2

c)So sánh cơ năng tại điểm 1, 2 và rút ra
nhận xét cơ năng của một vật chuyển
động dưới tác dụng trọng trường
ZC=0

C


Một vật chuyển động trong trọng trờng chỉ chịu tác
dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là đại lợng không
đổi

W

= W1 + Wt1 = W2 + Wt2
1
1
mv12 + mgz1 =
mv22 + mgz2
2
2

W = W + Wt = Wđ MAX = Wt MAX

=

hng s


II )Cơ năng của vật chịu tác dụng lực đàn hồi

0

Lò xo có độ cứng K, khối lượng không đáng kể .Quả cầu có k/l m khi
kéo quả cầu đến a buông tay ra quả cầu chuyển động như thế nào?

a

b0

o

a


1. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
Kết luận:

Khi vật chịu tác dụng của lực đàn hồi thì động
năng và thế năng biến thiên qua lại cho nhau
nhưng tổng động năng và thế năng không thay
đổi
W = Wđ + Wtđh =

1

2

mv2

+

1
2

k(∆l)2 = hằng số


Bài toán

A

M =2 kg
h=5m
vA = 0
vB = 6m/s

g = 10m/s2

h

Tính cơ năng tại điểm A
và điểm B
So sánh cơ năng tại
điểm Avà B

B

- Chọn gốc thế năng tại B (zB = 0)
+ Cơ năng tại A: WA = mgh = 100 J
+ Cơ năng tại B: WB = 1 mvB2 = 36 J
2
Nhận thấy: WA > WB : Cơ năng của vật không bảo toàn
*Giải thích: Cơ năng của vật không bảo toàn (giảm đi) vì
trong quá trình chuyển động vật chịu thêm tác dụng của
lực ma sát

Độ biến thiên cơ năng bằng công lực không phải lực thế


Những kiến thức cơ bản cần nhớ trong bài học :
Vật chuyển động chỉ chịu tác dụng lực thế thì cơ năng của vật được bảo toàn
Công thức
W = Wđ + Wt = Wđ MAX = WtMAX = Hằng số

Khi vật chuyển động chịu tác dụng ngoài thế
thì cơ năng của vật không được bảo toàn.

Độ biến thiên cơ năng bằng công lực không phải lực thế


Bài tập
Bài 1 :Cơ nănglà một đại lượng
a) Luôn luôn dương.
b) Luôn khác không.
c) Có thể âm tuỳ thuộc vào chọn chiều dương.

d) Có thể dương cũng có thể âm
Đáp án a


Bài 2: Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi tự do từ độ
cao h = 10m (so với mặt đất). Lấy g = 10m/s2.

Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là:
A. 200J

B. 300J

C. 500J

D. 200J

Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là:
A. 10m/s

B 10

2 m/s

C. 10

5 m/s

D. 20m/s

Câu 3: Khi vật ở độ cao nào thì động năng bằng thế năng

A. 5m
*Đáp án:

B. 7,5m
Câu 1: C
Câu 2: B

Câu 3: A

C. 2,5m

D. 4m


Bài tập3: Quả cầu có m= 200
gam treo sợi dây dài 1 m ( hình
vẽ) , ở vị trí A sợi dây làm với
phương thẳng đứng một góc 600
. Khi buông tay quả cầu chuyển
động đến điểm C rồi chuyển
động qua lại quanh điiểm O, sợi
dây khối lượng không đáng kể.
1)So sánh cơ năng ở A,B, O, C
1) So sánh độ cao vị trí C và A.
2) Tính vận tốc quả cầu tại vị trí
cân bằng O.
3 )Đối ( h/s khá)Tính sức căng
sợi dây ở O

A

C

B
O