Bài 25: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG

vatlytoanthu

Chương: NĂNG LƯỢNG. CÔNG. CÔNG SUẤT

Hình thức: Tóm tắt lý thuyết

I. KHÁI NIỆM ĐỘNG NĂNG

Năng lượng

Mọi vật xung quanh chúng ta đều mang năng lượng. Khi tương tác với các vật khác thì giữa chúng có thể trao đổi năng lượng (thực hiện công, truyền nhiệt…).

Động năng

Động năng (W_đ) của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng mà vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:

W_đ = $\frac{1}{2}mv^{2}$

Đơn vị của động năng là jun (J).

II. CÔNG CỦA LỰC TÁC DỤNG VÀ ĐỘ BIẾN THIÊN ĐỘNG NĂNG

– Xét vật khối lượng m dưới tác dụng của một lực $\vec{F}$ không đổi và vật chuyển động dọc theo giá của lực $\alpha =\left ( \widehat{\vec{F} ,\vec{s}}\right )=0$ . Sau khi đi được quãng đường s vận tốc của vật biến thiên từ $\vec{v}_{1}$ đến giá trị $\vec{v}_{2}$ .

– Ta có:

$a=\frac{F}{m}$ (1)

và $v_{2}^{2}-v_{1}^{2}=2as$ (2).

Từ (1) và (2) suy ra:

$\frac{1}{2}mv_{2}^{2}-\frac{1}{2}mv_{1}^{2}=Fs=A$

W_đ2 – W_đ1 = A

$\Delta$ W_đ= A

Độ biến thiên động năng của vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật.

* Hệ quả: Khi ngoại lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng tăng. Ngược lại khi ngoại lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng giảm.

I. Thế năng trọng trường

Trọng trường

Xung quanh Trái Đất tồn tại một trọng trường. Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên vật khối lượng m đặt trong trọng trường.

Trọng trường đều là là trọng trường có gia tốc trọng trường $\vec{g}$ tại mọi điểm có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn.

Thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn)

Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

Nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất thì công thức tính thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là :

$W_{t}=mgz$

Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực

Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N.

Hệ quả : Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường : Khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương. Ngược lại khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm.