Bai 27 Co nang
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (396.33 KB, 27 trang )
Kiểm tra bài cũ
1. Viết biểu thức của động năng, thế năng
trọng trường, thế năng đàn hồi?
Động năng:
Thế năng
1 2
Wđ = mv
2
Wt mgz
Thế năng trọng trường:
1
Thế năng đàn hồi: W k ( l ) 2
t
2
Thế năng và động năng
của vật chuyển hóa thế nào
A trong q trình vật rơi đó?
M
----------------h
-------- N
z1
z2
B
TIẾT 44 – BÀI 27.
CƠ NĂNG
I/ CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG
TRỌNG TRƯỜNG
II/ CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA
LỰC ĐÀN HỒI
I. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHUYỂN ĐỘNG TRONG
TRỌNG TRƯỜNG
1/ Định nghóa:
Khi vật chuyển động trong trọng trường thì
cơ năng của vật là tổng động năng và thế
năng của vật. Cơ năng là gì?
1 2
W Wđ W t mv mgz
2
(1)
2/ Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động
trong trọng trường
* Định luật
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.
+ Biểu thức:
hay
W Wđ Wt hằng số
1 2
W mv mgz hằng số
2
(2)
Nhận xétthế
vềnăng
thế năng,
(Wt) giảm
độngdần
năng và
cơ
năng
của(W
vật
khi
rơi
động
năng
)
tăng
dần
đ
A
tự do từ A xuống B?
Cơ năng W của quả bóng
tại mọi vị trí là như nhau
(bảo tồn).
C
-----------------
WA = WC= WD= WB
h
-------- D
Tính Cơ năng W của quả
bóng tại A, B? (WtB = 0)
WA = mgh = Wtmax
z1
z2
B
1
2
WB = mvB = Wđmax
2
3. Hệ quả:
Ta có
W Wđ Wt hằng số
- Nếu động năng giảm thì thế năng tăng
(động năng chuyển hóa thành thế năng) và
ngược lại
- Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế
năng cực tiểu (bằng khơng) và ngược lại.
C
Câu hỏi C1 (SGK – 143)?
O
C
B
A
O
C
a. Chọn gốc thế năng tại
VTCB O (WtO = 0)
Áp dụng định luật bảo tồn
cơ năng: WA = WB
=> WđA + WtA = WđB + WtB
mà WđA = WđB = 0
B
M
O
A
=> WtA = WtB
<=> mgzA = mgzB
=> zA = zB
Do đó A đối xứng với B qua CO
Nhận xét về động
năng, thế năng và cơ
năng của vật tại VTB
và VTCB?
C
B
M
O
A
VT Biên (A)
0
Wđ
Wt
W
max
Hằng số
VTCB (O)
VT Biên (B)
max 0
0 max
Hằng số Hằng số
b)Wđmax tại O , khi đó Wtmin = 0
Wđmin = 0 tại A và B , khi đó Wtmax
c) Từ O đến B và từ O đến A:
Wđ giảm Wt tăng: Động năng chuyển hóa thành thế năng.
Từ A về O và từ B về O:
Wt giảm Wđ tăng: Thế năng chuyển hóa thành động năng.
II. CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA
LỰC ĐÀN HỒI
Định luật:
Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực 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 và là một
đại lượng bảo toàn.
Biểu thức:
1 2 1
2
W mv k (l )
2
2
= hằng số
(3)
Câu hỏi C2 (SGK – 144)?
h= 5 m
v = 6 m/s
WA ? WB ?
A
h
Fms
N
Giải:
B
* Chọn gốc thế năng tại B (WtB = 0)
+ Cơ năng tại A: WA = mgh = 50m (m là khối lượng của vật)
1
2
+ Cơ năng tại B: WB = mv
= 18m
B
2
Nhận thấy: WA > WB : Cơ năng của vật khơng bảo tồn
A
Fms
ma sát
h
N
Tính cơng của lực
trong bài tốn C2.
B
AFms = WB – WA = 18m – 50m = - 32m
Cơng của lực Fms là cơng cản AFms < 0
Chú ý:
- Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật
chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi
(khơng có ma sát, lực cản…).
- Khi có ma sát thì cơng của lực ma sát…bằng
độ biến thiên cơ năng:
A = ∆W = W2 – W1
(4)
ỨNG DỤNG
ỨNG DỤNG
Củng cố bài học
1. Cơ năng:
W = Wđ + Wt
+ Vật chuyển động trong trọng trường:
1
2
W = Wđ + Wt = mv
+ mgz
2
+ Vật chịu tác dụng của lực đàn hồi:
1
1
2
2
W = Wđ + Wt = mv
+ k(∆l)
2
2
2. Sự bảo tồn cơ năng:
+ Khi vật chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi (lực thế)
thì cơ năng của vật được bảo tồn
W = Wđ + Wt = const (hằng số)
3. Trường hợp cơ năng khơng bảo tồn:
+ Nếu vật chịu tác dụng của các lực cản, lực ma sát…(các lực
khơng phải là lực thế) thì cơ năng khơng bảo tồn
∆W = W2 – W1 = A
(Cơng của các lực
khơng phải là lực thế)
Bài tập vận dụng
A
Một vật có khối lượng 5 kg được thả rơi tự
do từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất).
h
Lấy g=10m/s2.
Câu1: Cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m là:
D. 400J
A. 200J B. 300J C. 500J
Câu 2: Vận tốc của vật lúc chạm mặt đất là:
2
5
A. 10m/s B. 10 m/s
C. 10 m/s
D. 20m/s
