Động năng là gì? Định lý động năng, vật lí 10

Để hiểu được động năng là gì? trong chương trình vật lí lớp 10 chúng ta phải hiểu rõ khái niệm công cơ học một khái niệm được xây dựng bởi nhà toán học người Pháp.

Động năng là gì?

Động năng là năng lượng sinh ra khi vật hoặc hệ vật chuyển động

Các ví dụ về động năng

Sử dụng năng lượng từ chuyển động của các dòng không khí (gió) thành công cơ học để bơm nước từ các giếng sâu lên mặt đất.

Động năng là gì? Định lý động năng
Động năng là gì? Định lý động năng
Động năng là gì? Định lý động năng
Động năng là gì? Định lý động năng

Năng lượng có được từ chuyển động của các dòng không khí (các cơn gió) làm quay các cánh quạt, chuyển động quay của cánh quạt lại được nối với các tuabin của máy phát điện. Năng lượng từ dòng điện sinh ra được sử dụng trong đời sống hàng ngày như thắp sáng, sạc các loại pin, chạy các thiết bị điện như tivi, tủ lạnh, bếp điện, điều hòa …

Động năng là gì? Định lý động năng
Động năng là gì? định lý động năng: Các nhà máy thủy điện chặn dòng chảy của nước, điều khiển dòng chuyển động của nước sinh ra công cơ học để chạy các tubin của máy phát điện.

Mối quan hệ giữa động năng và công cơ học

Động năng là gì? Định lý động năng

một vật khối lượng m đang chuyển động theo phương ngang với vận tốc \[\vec{v_{1}}\] thì chịu tác dụng của một lực \[\vec{F}\] làm vật chuyển động thẳng biến đổi đều. Sau khoảng thời gian Δt vật đi được quãng đường là s =>

v22 – v1= 2as

Công của lực F:

\[A=F.s=m.a.\dfrac{v_{2}^{2}-v_{1}^{2}}{2a} \] => \[A=\dfrac{mv_{2}^{2}}{2}-\dfrac{mv_{1}^{2}}{2}\]

Giả sử ban đầu vật đứng yên → v1 = 0 → \[A=\dfrac{mv_{2}^{2}}{2}\] vì công là năng lượng → phần năng lượng sinh ra khi vật chuyển động (động năng) kí hiệu là Wđ

Công thức tính Động năng

\[W_{đ} =\dfrac{mv^{2}}{2}\] = 0,5mv2.

Trong đó

  • W$_{đ}$: động năng của vật (J)
  • m: khối lượng của vật (kg)
  • v: vận tốc của vật
  • Động năng là một đại lượng vô hướng.

Lý thuyết về động năng, định lý động năng nằm trong chương trình vật lí lớp 10 chủ đề năng lượng

Đinh lý động năng

Định lý động năng: Độ biến thiên động năng ΔW$_{đ}$=W$_{đ2}$ – W$_{đ1}$ bằng công của ngoại lực tác dụng vào vật

Biểu thức định lý Động năng:

ΔW$_{đ}$=W$_{đ2}$ – W$_{đ1}$=\[\dfrac{mv_{2}^{2}}{2}-\dfrac{mv_{1}^{2}}{2}=A\]

  • Nếu v2 > v1 => ΔW$_{đ }$> 0 => A > 0: ngoại lực sinh công phát động làm động năng của vật tăng lên
  • nếu v2 < v1 => ΔW$_{đ }$< 0 => A < 0: ngoại lực sinh công cản làm động-năng của vật giảm đi

Ví dụ về động năng, định lí động năng

Trong thực tế lực ma sát luôn sinh công cản làm động-năng của vật giảm (tiêu hao năng lượng) chính vì lý do này mà mọi vật chuyển động có ma sát nếu không được cung cấp năng lượng bổ xung đều dừng lại sau một khoảng thời gian chuyển động.

Bài tập ví dụ về động năng, định lý động năng

Bài 1: Một viên đạn khối lượng 14g chuyển động với vận tốc 400 m/s theo phương ngang xuyên qua tấm gỗ dày 5 cm. Vận tốc viên đạn sau khi xuyên qua gỗ là 120 m/s. Tính lực cản trung bình của tấm gỗ tác dụng lên viên đạn?

Hướng dẫn

Phân tích bài toán

m = 14.10-3kg; v1 = 400m/s; s = 0,05m; v2 = 120m/s.

Giải

$W_{đ2}$ – $W_{đ1}$ = 0,5m(v22 – v12) = F.s = > F = -20384N

[collapse]

Bài 2: Một ôtô chạy với vận tốc 24 m/s có khối lượng 1100 kg, hãm phanh chuyển động chậm dần đều. Tính:

a/ Độ biến thiên động năng của ô tô sau khi vận tốc giảm còn 10m/s.

b/ Lực hãm trung bình sau khi ô tô đi thêm được 60m

Hướng dẫn

Phân tích bài toán

v1 = 24m/s; m = 1100kg; v2 = 10m/s; s = 60m

Giải

a/ Δ$W_{đ}$ = 0,5m(v22 – v12) = -261800(J)

b/ Δ$W_{đ }$ = A = -F.s = > F = 4363N

[collapse]
+1
5
+1
2
+1
1
+1
2
+1
2
Subscribe
Notify of
guest

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
Scroll to Top