Bài giảng điện tử - Các dạng cân bằng- Cân bằng của vật có mặt chân đế

Trong quá trình chuyển động của một vật
chịu tác dụng của trọng lực hay lực đàn hồi (lực
thế ), động năng và thế năng của vật biến đổi
như thế nào? Chúng có quan hệ gì với nhau
không?
Ví dụ:
-
Chuyển động của một vật trong trọng trường
-
Chuyển động của con lắc trong đồng hồ quả lắc
(con lắc đơn)
-
Chuyển động của vật gắn vào đầu lò xo
(con lắc lò xo)

I-Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
1. Định nghĩa cơ năng:
Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường bằng
tổng động năng và thế năng trọng trường
2.Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
a. Bài toán: Một vật m chuyển
động trong trọng trường từ M (độ
cao z
M
) đến N (độ cao z
N
). Biết vận
tốc của vật tại M là v
1

và tại N là v
2.

Tìm mối liên hệ giữa động năng và
thế năng của vật trong quá trình
vật chuyển động từ M đến N.Từ đó
nêu nhận xét.
W = W
đ
+ W
t
= mv
2
+ mgz
1
2
M
N
P
P
z
M
z
N
Kí hiệu cơ năng là W:

M
N
P
P

z
M
z
N
- Công của trọng lực A
MN
:
+ Theo độ biến thiên động năng:
A
MN
= W
đ
(N) – W
đ
(M) (1)
+ Theo hiệu thế năng trọng trường:
A
MN
= W
t
(M) – W
t
(N) (2)
- Từ (1) và (2) ta có:
W
đ
(N) – W
đ
(M) = W
t

(M) – W
t
(N)
Hay: W
đ
(M) + W
t
(M) = W
đ
(N) + W
t
(N)
Nhận xét: Tổng động năng và thế
năng tại M và tại N bằng nhau
W
đ
(M) + W
t
(M) = W
đ
(N) + W
t
(N)
W(M)
W(N)
=
1
2
2
1

mv
1
2
+ mgz
M
= mv
2
2
+ mgz
N

Khi một vật chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác
dụng của trọng lực thì cơ năng của một vật là một đại lượng
bảo toàn:
W = Wđ + Wt = hằng số
Hay : W
đ1
+ W
t1
= W
đ2
+ W
t2
1
2
2
1
mv
1
2

+ mgz
1
= mv
2
2
+ mgz
2
3. Hệ quả:
Nhận xét về sự biến đổi
của động năng và thế
năng của vật chuyển
động trong trọng trường
- Khi W
đ
tăng thì W
t
giảm
và ngược lại
- Động năng W
đ
và thế năng
W
t
biến đổi qua lại lẫn nhau
- Khi (W
đ
)
Max
thì (W
t

)
min
và ngược
lại khi (W
đ
)
min
thì (W
t
)
max
b. Kết luận: