định luật bảo toàn cơ năng

KIỂM TRA BÀI CŨ
1. Viết công thức tính động năng,thế năng đàn
hồi,thế năng trọng trường.
2. Viết biểu thức tính công của lực chịu tác
dụng của lực đàn hồi trong biến dạng của lò xo.
Giải thích các đại lượng,và nêu đơn vị các đại
lượng.

1


Xét chuyển động sau

2


Bài 37: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
CƠ NĂNG
Người thực hiện: Châu Thị Bích Ngọc
Lớp Sư phạm Lý k29

3


Con lắc đơn gồm một vật nhỏ có khối lượng
m,treo ở đầu một sợi dây không giãn,có chiều dài
l,đầu kia của dây được giữ cố định.
I. Thiết lập định luật:
a.Trường hợp trọng lực:
Xét một vật có khối lượng m ,rơi tự do,lần lượt
qua hai vịrtrí A,rB có độ cao hA và hB tương ứng,với

vận tốc VA , VB .

4


I. Thiết lập định luật:
Z

hA

A

hB

B

Tại A và B tồn
tại những dạng
năng lượng
nào?

r
VA
r
VB

5


I. Thiết lập định luật:

Khi đó theo định
Công của trọng lực khi vật rơi tự do lý
quađộng
hai vị
trí
năng
bất kì A và B:
,công của trọng
1
1 được
tính như
2 lực
2
mV
−
mV
AAB = WđB – WđA =
B
A
2
2 thế nào?
Mặc khác:
AAB = WtA- WtB= mghA - mghB
Nên : WđB – WđA = WtA- WtB

1
1
2
mVB mVA 2

Suy ra: mghA – mghB =
2
2
6


I. Thiết lập định luật:
1
2
1
2
mV
Hay: mghA + mVA = mghB +
B
2
2

(1)

Tổng động năng và thế năngKhi
được
là cơđộng
năng
đó gọi
độ tăng
của vật.
năng và độ giảm thế
Khi
động
năng

năng
có
mối
quan
hệ
Biểu thức :W = Wđ + Wt
thì thế
nhưgiảm
thế nào?
năng tăng và
Kí hiệu: W
ngược lại
Đơn vị : Jun (J)
Từ (1) suy ra: WA = WB
7


I. Thiết lập định luật:
Với A , B là những vị trí bất kì, do đó ta có thể
khái quát định luật bảo toàn cơ năng như sau:
“Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của
trọng lực luôn được bảo toàn (không đổi theo
thời gian).”

8


Cơ năng
Wt= mgz
Wt cực đại

W=h.số

Wđ
Wt
0

zcực đại

z

Hình 37.3 Đồ thị biểu diễn định luật bảo toàn
cơ năng
9


C1. Một vật được thả rơi tự do từ độ
cao h xuống đất. Hãy áp dụng định luật
bảo toàn cơ năng để chứng tỏ rằng vận
tốc của vật khi chạm đất là :
V=

2gh

10


Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Cơ năng của vật tại vị trí vật có độ cao h :
W1 = mgh

Cơ năng của vật tại mặt đất :

1
2
W2 = 2 mV

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho quá
trình chuyển động của vật , ta được :
W1 = W2

1
mV 2
hay : mgh = 2
2gh
suy ra : V =

11


I. Thiết lập định luật:
b.Trường hợp lực đàn hồi:
Xét lò xo :

12


I. Thiết lập định luật:
b.Trường hợp lực đàn hồi:

Như vậy,công

thức cơ năng sẽ
được viết như
thế nào?

Lực đàn hồi cũng là lực thế.
Tương tự như trong trường hợp trọng lực,ta có cơ
năng của vật được bảo toàn :

1
1 2
2
W = Wđ + Wđh = mV + kx =hằng số
2
2

13


I. Thiết lập định luật:

Thế năng và
động năng của
b.Trường hợp lực đàn hồi:
vật tại hai biên
Khi đó xét động năng và thế năng của vật tại vị
và tại vị trí cân
bằng như thế
trí biên và tại vị trí cân bằng:
nào?
Tại biên A ,B: Wđ cực tiểu , Wt cực đại.

Tại vị trí cân bằng : Wđ cực đại , Wt cực tiểu

14


Em nào có thể
I. Thiết lập định luật:
phát biểu định
luật trong
c.Từ đó có thể khái quát nên định luật
bảo hợp
toàntổng
cơ
trường
năng đối với vật chuyển động trong trườngquát?
lực thế
bất kì :

“Cơ năng của vật chỉ chịu tác
dụng của những lực thế luôn bảo
toàn.”

15


I. Thiết lập định luật:
II. Biến thiên cơ năng. Công của lực không
Công do lực
phải là lực thế. tác dụng trong
trường hợp

Theo định lý động năng:
này được tính
Alực thế +Alực không thế = Wđ2 – Wđ1
như thế nào?
Mà : Alực thế = Wt1 – Wt2
Suy ra :Alực không thế = (Wđ2 + Wt2) – ( Wđ1 + Wt1)
= W2 – W1
16


I. Thiết lập định luật:
II. Biến thiên cơ năng. Công của lực không
phải là lực thế
Như vậy,khi vật chịu tác dụng của lực không
phải là lực thế , cơ năng của vật không bảo toàn và
công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của
vật.

17


Để có thể tung người lên cao,
các diễn viên xiếc đã làm như sau:
Diễn viên thứ nhất đứng ở đầu một
tấm ván đặt trên một giá đỡ ở
giữa,đầu kia của tấm ván được
nâng lên cao. Diễn viên thứ hai
nhảy từ trên cao xuống đầu tấm
vấn đó. Kết quả là diễn viên thứ
nhất thực hiện được cú tung người

lên cao. Giải thích vì sao diễn viên
thứ nhất tung được người lên cao?
18


I. Thiết lập định luật:
II. Biến thiên cơ năng. Công của lực không
phải là lực thế
III. Bài tập vận dụng:
BTVN

19


20