Bài 17: Động năng và thế năng. ĐỊnh luật bảo toàn cơ năng

a) Người A có dạng năng lượng là thế năng, người B có động năng

b) Người A chạm vào đòn bẩy thì A có động năng

c) Người B ở vị trí cao nhất thì B có thể năng.

Trục phá thành phải có khối lượng đủ lớn thì mới tạo ra được động năng đủ lớn. Động năng của trục phá thành càng lớn, khi va chạm với cổng thành sẽ truyền và chuyển hóa thành động năng cho cổng thành, làm cho cổng thành dễ dàng bị phá vỡ hơn.

a) Người trượt xuống đường trượt nước:

Khi ở đỉnh máng nước, người dự trữ thế năng trọng trường, khi trượt xuống thì thế năng chuyển hóa dần thành động năng.

b) Người ném bóng rổ:

Tại điểm ném quả bóng có động năng, lên cao dần động năng chuyển hóa dần thành thế năng. Sau đó quả bóng lại rơi xuống thì thế năng chuyển hóa dần thành động năng.

- Công của trọng lực chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối nên trong cả quá trình di chuyển thì công của trọng lực là như nhau. Vì trọng lực có phương vuông góc với độ dịch chuyển nên trong trường hợp này công của trọng lực có giá trị cụ thể bằng 0.

- Công của lực ma sát sẽ phụ thuộc vào quãng đường dịch chuyển nên công của lực ma sát là khác nhau. Vì lực ma sát và độ dịch chuyển hợp với nhau góc bẹt.

Điểm chung của các dạng năng lượng ở hình trên là động năng.

Năng lượng này phụ thuộc vào tốc độ và khối lượng.

- Trong quá trình sản xuất điện năng từ dòng nước chảy trên cao xuống, có những dạng năng lượng cơ học xuất hiện là động năng, thế năng trọng trường.

- Động năng và thế năng chuyển hóa qua lại lần nhau.

- Trong điều kiện bỏ qua lực cản không khí thì cơ năng được bảo toàn.

Công thức chuyển động biến đổi đều: \(S=\dfrac{1}{2}at^2\)  (1)
Công thức định luật II Niwton:             \(F=ma\)    (2)
Mà \(A=F\cdot S\)  (3)

Thế (1), (2) vào (3) ta có
\(A=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot a^2\cdot t^2\) (4)

Mặt khác \(v=a\cdot t\)
\(\Rightarrow a^2\cdot t^2=v^2\) (5)

Thế (5) vào (4) \(A=\dfrac{1}{2}\cdot mv^2\)

Thả viên bi sắt ở những độ cao khác nhau sẽ thu được những vết lõm có bán kính khác nhau. Thả viên bi ở độ cao càng hớn thì bán kính của vết lõm càng lớn. Ngược lại, khi thả viên bi ở độ cao càng thấp thì bán kính của vết lõm càng nhỏ.

Giải thích: khi được thả ở các độ cao khác nhau, thế năng trọng trường dự trữ trong viên bi sẽ khác nhau, khi chạm cát thì thế năng chuyển hóa thành động năng, thế năng càng lớn thì động năng được chuyển hóa càng lớn, bán kính càng rộng.