Vật lý 10 bài 25: Động năng là gì? Các Công Thức Tính Động Năng Học Và Bài Tập. Có lẽ bạn đã từng nghe qua các phương tiện truyền thông về lũ quét hay sóng thần với sức tàn phá vô cùng lớn, vậy dòng nước mang năng lượng ở dạng nào?
Để tham khảo câu hỏi trên, chúng ta cùng nhau tìm hiểu về Động năng là gì? Công thức cho động năng là gì? qua bài viết dưới đây.
I. Động năng là gì?
1. Năng lượng
Mọi thứ xung quanh chúng ta đều mang năng lượng. Khi một vật thể tương tác với các vật thể khác, năng lượng có thể được trao đổi giữa chúng.
– Quá trình biến đổi năng lượng này có thể diễn ra dưới các dạng khác nhau như: thực hiện công, truyền nhiệt, phát ra các tia năng lượng, v.v.
2. Động năng
Động năng là dạng năng lượng mà một vật có được do nó đang chuyển động.
Khi một vật có động năng, vật đó có thể tác dụng một lực lên vật khác và lực này sinh công.
II. Công thức cho động năng
1. Xét một vật khối lượng m chuyển động dưới tác dụng của một lực giả định không đổi và vật chuyển động dọc theo giá của lực
.
– Giả sử sau khi đi được quãng đường s thì vận tốc tức thời của vật thay đổi từ Kế tiếp
Chúng ta có:
Nhưng
Vì vậy chúng tôi có:
2. Trường hợp đặc biệt, đối tượng bắt đầu từ trạng thái nghỉ dưới tác dụng của lực
đạt đến trạng thái vectơ vận tốc tức thời
sau đó chúng tôi có:
– Từ đó đi đến kết luận: Động năng của một vật có khối lượng m chuyển động với vectơ vận tốc tức thời v là năng lượng mà vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức sau:
– Công thức tính động năng:
Trong đó: Wd là động năng có đơn vị joule, ký hiệu (J).
m: khối lượng của vật (kg)
v: vectơ vận tốc tức thời của vật (m/s)
III. Công của lực tác dụng và sự biến thiên động năng
– Công do cưỡng bức sinh theo công thức:
Trong đó:
A là công của lực tác dụng lên vật như vật vận chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2.
là động năng của vật tại vị trí 1
là động năng của vật tại vị trí 2
* Kết quả:
– Khi một lực tác dụng vào vật thì nó sinh công dương, động năng của vật tăng (tức là vật nhận thêm công hoặc vật sinh công âm). ngược lại, khi một lực tác dụng vào vật sinh công âm thì động năng của vật giảm (tức là vật sinh công dương).
IV. Bài tập động năng
* Bài 1 trang 136 SGK Vật Lý 10: Nêu khái niệm và công thức của động năng
° Lời giải bài 1 trang 136 SGK Vật Lý 10:
– Khái niệm: Động năng là dạng năng lượng mà vật có được do nó đang chuyển động.
– Công thức tính động năng:
* Bài 2 trang 136 SGK Vật Lý 10: Động năng của một vật bằng thế năng khi nào?
A. Tính khả biến? B. tăng? C. giảm?
° Giải bài 2 trang 136 SGK Vật Lý 10:
– Khi hợp lực tác dụng lên vật sinh công dương (A > 0) thì động năng của vật tăng (Wd2 > Wd1).
– Ngược lại, khi hợp lực tác dụng lên vật sinh công âm (A < 0) thì động năng của vật giảm (Wd2 < Wd1).
⇒ Khi lực tác dụng thì động năng của vật thay đổi.
* Bài 3 trang 136 SGK Vật Lý 10: Trong các câu sau, câu nào sai? Động năng của một vật không đổi khi vật đó:
A. đi thẳng
B. chuyển động với gia tốc không đổi
C. đi theo chuyển động tròn
D. đi bộ quanh co
° Lời giải bài 3 trang 136 SGK Vật Lý 10:
◊ lựa chọn câu trả lời: B. đi bộ với gia tốc không đổi
– Vì đi bộ với gia tốc không đổi là đi bộ trên một đoạn thẳng biến đổi đều nên nếu vectơ vận tốc tức thời thay đổi thì động năng cũng thay đổi.
* Bài 4 trang 136 SGK Vật Lý 10: Động năng của một vật tăng khi:
A. Gia tốc của vật a>0
B. vectơ vận tốc tức thời của vật v>0
C. lực tác dụng lên sinh vật sinh ra công dương
D. Gia tốc của vật tăng
chọn câu trả lời đúng
° Lời giải bài 4 trang 136 SGK Vật Lý 10:
◊ chọn đáp án: C. lực tác dụng lên sinh vật sinh ra công dương
– Công của các lực tác dụng lên vật và độ biến thiên động năng của vật:
– Trong đó A là tổng công do tất cả các lực tác dụng lên vật; Động năng của vật tăng nên A>0 dẫn đến lực tác dụng lên vật sinh công dương.
* Bài 5 trang 136 SGK Vật Lý 10: Một vật có trọng lượng 1,0N thì có động năng 1,0J. Lấy g = 10 m/s2. Khi đó vận tốc tức thời của vật là bao nhiêu?
A. 0,45m/s B. 1,0m/s C. 1,4m/s D. 4,4m/s
° Lời giải bài 5 trang 136 SGK Vật Lý 10:
◊ chọn câu trả lời: D. 4,4m/s
– Khối lượng của vật là, từ công thức tính trọng lực:
– Vận tốc của vật là, từ công thức tính động năng:
* Bài 6 trang 136 SGK Vật Lý 10: Một ô tô có khối lượng 1000 kg chuyển động với vận tốc tức thời 80 km/h. Động năng của ô tô có giá trị nào sau đây?
A. 2,52.104 J B. 2,47.105 J C. 2,42.106 J D. 3,20.106 J
° Giải bài 6 trang 136 SGK Vật Lý 10:
◊ chọn đáp án: B. 2,47.105 J
– Ta có: v = 80 km/h = 200/9 m/s
Sử dụng công thức tính động năng:
* Bài 7 trang 136 SGK Vật Lý 10: Tính động năng của một vận động viên khối lượng 70 kg chạy quãng đường 400 m trong 45s.
° Lời giải bài 7 trang 136 SGK Vật Lý 10:
Động năng của vận động viên là:
* Bài 8 trang 136 SGK Vật Lý 10: Một vật khối lượng m = 2kg nằm yên trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát. Dưới tác dụng của một lực 5N nằm ngang, vật chuyển động đi được 10m. Tính vectơ vận tốc tức thời của vật khi kết thúc độ dời.
° Giải bài 8 trang 136 SGK Vật Lý 10:
– Gia tốc của vật thu được là, từ công thức:
– Vectơ vận tốc tức thời của vật khi đi được 10m là vectơ vận tốc tức thời thỏa mãn:
Đẹp
Hy vọng với bài viết Động năng là gì? Công thức tính Động năng và các bài tập trên rất hữu ích cho các bạn. Mọi góp ý và thắc mắc các em để lại bình luận bên dưới bài viết để thầy cô trường Cmm.edu.vn ghi nhận và hỗ trợ các em, chúc các em học tập tốt.
Bản quyền bài viết thuộc về trường THPT TP Sóc Trăng. Mọi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: Trường Cmm.edu.vn (thptsoctrang.edu.vn)