Động năng là gì? Công thức động năng? Điều kiện để vật có động năng?
1. Động năng là gì?
Động năng là năng lượng một vật có được do nó đang chuyển động.
Khi một vật đang có động năng thì nó có thể tác dụng lực lên vật khác và sinh công.
2. Công thức tính động năng
- Xét một vật m chuyển động dưới tác dụng của lực F
=> Vật có gia tốc a và vận tốc biến đổi từ v1 thành v2
v2^2 - v1^2 = 2as = 2. F . s / m = 2A / m 1/2 mv2^2 - 1/2 mv1^2 = A
=> Sự biến đổi của đại lượng 1/2 mv^2 sinh ra công A => Động năng
- Xét trường hợp vật xuất phát từ vị trí nghỉ (v1 = 0) => A = 1/2 mv^2
=> Khi lực tác dụng lên vật sinh công thì vật biến đổi từ trạng thái nghỉ sang trạng thái chuyển động
* Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng (kí hiệu
Wđ) mà vật đó có được do nó đang chuyển động được xác định theo công thức: Wđ = 1/2 mv^2 - Đơn vị: Jun (J)
* Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng
- Động năng của một vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công, ta có:    
- Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng và ngược lại.
3. Điều kiện để vật có động năng
Điều kiện để vật có động năng là vật chuyển động so với vật mốc. Ví dụ:
 Tàu lượn siêu tốc đạt đến động năng cực đại khi ở vị trí thấp nhất của đường ray. Khi nó bắt đầu
đi lên, động năng bắt đầu chuyển thnahf thế năng trọng trường. Tổng động năng và thế năng
trong một hệ là hằng số. nếu bỏ qua sự mất mát do ma sát.
 Một vận động viên đạp xe sử dụng hóa năng cung cấp từ thức ăn để gia tốc chiếc xe đạp.
 Trong trò chơi bida, người chơi truyền động năng vào quả bi chỉ khi thục nó bằng cây cơ.
 Người Hà Lan thông qua các côi xay gió biến năng lượng từ gió chuyển động thành công cơ học
để có thể chạy các máy sát.
 Những đồng bào miền núi sử dụng chuyển động của nước thành công cơ học để có thể lấy nước
từ suối lên các máng nước.
 Các nhà máy thủy điện chặn dòng nước chảy, điều khiển chuyển động của nước sinh ra công cơ
học để cs thể làm cho các tuabin của máy phát điện chạy. 4. Bài tập
Bài 1. Chứng tỏ những vật sau đây có động năng, và những vật ấy có thể sinh công như thế nào? a. Viên đạn đang bay
b. Búa đang chuyển động
c. Dòng nước lũ đang chảy mạnh Hướng dẫn giải
a. Viên đạn có khối lượng m, đang bay với vận tốc v thì có thể xuyên vào gỗ, vào tấm bia và sinh
công. Ta nói, viên đạn có động năng.
b. Búa đang chuyển động đập vào đinh, làm cho đinh đóng sâu vào gỗ, sinh công. Ta nói, búa có
động năng khi đang chuyển động
c. Dòng nước lũ đang chuyển động mạnh với vận tốc chảy rất lớn có thể cuốn trôi, vỡ đôi nhà
cửa...Ta nói, dòng nước có động năng
Bài 2. Viên đạn có khối lượng 10 g bay ngang với vận tốc 0,85 km/s. Người có khối lượng 60
kg chạy với vận tốc 12 m/s. Hãy so sánh động năng và động lượng của đạn và người. Hướng dẫn giải v = 0,85 km/s = 850 m/s
- Động năng viên đạn là:
Wđ = 1/2 mv^2 = 1/2 . 0,01 . 850^2 = 36125.5 J
Động năng của người: Wng = 1/2 mv^2 = 1/2 . 60 . 12^2 = 4320 J - So sánh: Wđ < Wng
Động lượng của đạn: pđ = mv = 0,01 . 850 = 8,5 kg.m/s
Động lượng của người: png = mv = 60 . 12 = 720 kg.m/s So sánh: png > pđ
Bài 3. Câu nào sai trong các câu sau? Động năng của vật không đổi khi vật?
A. Chuyển động thẳng đều
B. Chuyển động với gia tốc không đổi
C. Chuyển động tròn đều
D. Chuyển động cong đều Đáp án đúng: B
Bài 4. Chọn đáp án đúng: Động năng của một vật tăng khi:
A. Gia tốc của vật a>0
B. Vận tốc của vật v>0
C. Các lực tác dụng lên vật sinh công dương
D. Gia tốc của vật tăng Đáp án đúng C
Bài 5. Một vật có trọng lượng 1 N có động năng 1 J, lấy g = 10 m/s^2. Khi đó vận tốc của
vật bằng bao nhiêu? A. 0,45 m/s B. 1 m/s C. 1,4 m/s D. 4,4 m/s Hướng dẫn giải
Khối lượng của vật là: m = P / g = 0,1 kg Ta có: Wđ = 1/2 mv^2 => v = 4,4 m/s
Bài 6. Tính động năng của một vận động viên có khối lượng 70 kg chạy đều hết quãng đường
400 m trong thời gian 45 s. Hướng dẫn giải
Vì vận động vên chạy đều: v = s / t = 400/45 = 80/9 m/s
Động năng của vận động viên là: Wđ = 1/2 mv^2 = 2765,4 J
Bài 7. Một vật khối lượng m = 2 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát.
ưới tác dụng của lực nằm ngang 5N, vật chuyển động và đi được 10 m. Tính vận tốc của vật
ỏ cuối chuyến dời ấy. Hướng dẫn giải
Vì biến thiên cơ năng bằng công của lực tác dụng nên: 1/2 mv^2 - 0 = F . s => v = 5 căn 2 m/s
Bài 8. Một ô tô 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 khi vận tốc giảm còn 10 m/s
b. Lực hãm trung bình sau khi ô tô đi thêm được 60m. Hướng dẫn giải v1 = 24 m/s, m = 1100 kg V2 = 10 m/s, s = 60 m
a. Độ biến thiên động năng:
0,5 m(v2^2 - v1^2) = - 261800 J
b. Độ biên thiên động năng = A = - F . s => F = 4363 N
Bài 9. Vật có khối lượng m = 100 g rơi tự do không vận tốc ban đầu, lấy g = 10 m/s^2
a. Bao lâu sau khi bắt đầu rơi, vật có động năng là 5J
b. Sau quãng đường rơi là bao nhiêu, vật có động năng là 4J Hướng dẫn giải
a. Động năng của vật Wđ = 0,5 mv^2 (1)
Thời gian rơi t = v / g (2) Từ (1) và (2) => t = 1s
b. Quãng đường s = v^2 / 2g (3)
Từ (1) và (3) => s1 = 4 m
Bài 11. Động năng là đại lượng?
A. vô hướng, luôn dương
B. Vô hướng, có thể dương hoặc bằng không C. Véc tơ, luôn dương
D. Véc tơ, luôn dương hoặc bằng không
Bài 12. Hai vật có cùng khống lượng, chuyển động cùng tốc độ nhưng theo phương nằm
ngang và một theo phương thẳng đứng. Hai vật sẽ có?
A. Có cùng động năng và cùng động lượng
B. Cùng động năng nhưng động lượng khác nhau
C. Có cùng động lượng nhưng động năng khác nhau
D. Cả động năng và động lượng đều không giống nhau
Bài 13. Đặc điểm nào sau đây không phải là động năng của một vật?
A. có thể dương hoặc bằng không
B. phụ thuộc vào hệ quy chiếu
C. tỉ lệ với khối lượng của vật
D. tỉ lệ với vận tốc của vật
Bài 14. Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì?
A. động năng của vật giảm và vật sinh công âm
B. động năng của vật tăng và vật sinh công dương
C. động năng của vật tăng và vật sinh công âm
D. động nnagw của vật giảm và vật sinh công dương
Bài 15. Hai vật có khối lượng m1 và m2 chuyển động trong cùng một hệ quy chiếu. Tốc độ
của vật m1 gấp 2 lần tốc độ của vật m2 nhưng động năng của vật m2 lại gấp 3 lần động năng
của vật m1. Hệ thức liên hệ giữa khối lượng của các vật là? A/ m2 = 1,5 m1 B. m2 = 6 m1 C. m2 = 12 m1 D. m2 = 2,25 m1
Bài 16. Hai vật có khối lượng m1 và m2 với m1 = 2 m2 chuyển động trên hai đường thẳng
ngang song song với nhau, không ma sát với các vận tốc v1 và v2. Động năng của các xe là
Wđ1 và Wđ2 với Wđ2 = 2 Wđ1. Mối liên hệ giữa v1 và v2 là? A. v1 = v2 B. v1 = 2 v2 C. v2 = 2 v1 D. v2 = v1; v2 = - v1