Slide bài giảng định luật bảo toàn năng lượng - Vật lý đại cương | Trường Đại Học Duy Tân
Định nghĩa:lực bảo toàn là lực mà côngthực hiện lên vật khi vật di chuyển từ vị trínày sang vị trí khác chỉ phụ thuộc vị trí đầuvà vị trí cuối, không phụ thuộc đường đi. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Preview text:
Bản lĩnh Việt Nam - Đổi mới – Sáng tạo – Vươn tới những tầm cao CHƯƠNG 8 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG
Thời gian trình bày: 120 phút
Người trình bày: Huỳnh Ngọc Toàn Email: hntoan1310@gmail.com http:/ d / uytan e . du v . n Nội dung
I. Lực bảo toàn và lực không bảo toàn II. Thế năng
III. Cơ năng và sự bảo toàn cơ năng
IV. Sự bảo toàn năng lượng
Các lực bảo toàn và lực không bảo toàn
Lực bảo toàn và lực không bảo toàn
Định nghĩa: lực bảo toàn là lực mà công
thực hiện lên vật khi vật di chuyển từ vị trí
này sang vị trí khác chỉ phụ thuộc vị trí đầu
và vị trí cuối, không phụ thuộc đường đi.
Lực không bảo toàn: công thực hiện lên vật
phụ thuộc vào đường đi.
Lực bảo toàn và lực không bảo toàn
Chứng minh trọng lực là lực bảo toàn:
Xét một vật có khối lượng m dịch
chuyển từ vị trí (1) đến vị trí (2) như ở
hình bên. Công thực hiện bởi trọng lực: (2) Wg = mgd l=−(mgy2 − mgy1) (1) =mgy1 − mgy2
Lực bảo toàn và lực không bảo toàn
Nhận xét: Công mà trọng lực thực
hiện chỉ phụ thuộc hiệu (y2 − y1) mà
không phụ thuộc dạng đường đi
trọng lực là lực bảo toàn.
Lực bảo toàn và lực không bảo toàn
Trắc nghiệm: Công thực hiện bởi lực
bảo toàn (ví dụ như trọng lực) thực
hiện lên vật khi di chuyển từ điểm 1
đến điểm 2 theo đường 1A2 và 1B2 thì: a) Bằng nhau. b) Khác nhau.
Lực bảo toàn và lực không bảo toàn
Trắc nghiệm: Công thực hiện bởi lực
bảo toàn (ví dụ như trọng lực) thực
hiện lên vật khi di chuyển từ điểm 1
đến điểm 2 theo đường 1A2 và 1B2 thì: a) Bằng nhau. b) Khác nhau. Đáp án: (a).
Lực bảo toàn và lực không bảo toàn
Tính chất: công thực hiện bởi lực bảo
toàn lên vật khi vật dịch chuyển theo một
quỹ đạo khép kín bằng không. Thế năng Thế năng
Thế năng trọng lực hay thế năng hấp dẫn được định nghĩa: Ug =mgy
Khi vật dịch chuyển từ vị trí (1) sang
vị trí (2) thì công thực hiện bởi trọng lực: Wg =− U2g− U1g=−∆Ug Thế năng
Công thực hiện bởi lực đàn hồi của lò xo: 1 1 W 2 2 s = 2 kx1 − 2 kx2
Thế năng đàn hồi của lò xo được định nghĩa: 1 Us = 2kx2 Do đó: Ws =− U2s− U1s=−∆Us Cơ năng và sự bảo toàn cơ năng
Cơ năng và sự bảo toàn cơ năng
Xét một vật mà trong quá trình dịch chuyển chỉ
có lực bảo toàn (trọng lực, lực đàn hồi) thực
hiện công. Định lí công-động năng có dạng: W = K2 − K1
Vì chỉ có lực bảo toàn thực hiện công nên: W = Wg + Ws
Cơ năng và sự bảo toàn cơ năng
Sắp xếp lại ta được: 1 2 1 2 1 2 1 2
2 mv1 + mgy1 + 2 kx1 = 2 mv2 + mgy2 + 2 kx2 E1 =E2
Kết luận: Nếu chỉ có lực bảo toàn thực hiện công
thì tổng động năng và thế năng, gọi là cơ năng,
luôn là hằng số, tức là được bảo toàn.
Kết luận trên được gọi là định luật bảo toàn cơ năng.
Ví dụ 1 (ví dụ 8-4 tr.288)
Mộthòn đáđượcthảrơitựdo từ
độcao 3,0 m. Tính tốcđộcủahòn đá:
a) Khi nó cách mặt đất 1,0 m. b) Ngay khi nó chạm đất.
Ví dụ 1 (ví dụ 8-4 tr.288)
Ví dụ 1 (Ví dụ 8-4 tr.288).
Đáp số: a) 6,3 m/s; b) 7,7 m/s. Ví dụ 2 (
ví dụ 8-7 tr.291)
Mộtmũiphi tiêu nặng0,100 kg
đượcnén đến6 cm. Lò xo có độ
cứng250 N/m. Bỏqua ma sát.
Tính tốc độ của mũi phi tiêu khi lò
xo trở lại chiều dài ban đầu. Ví dụ 2 (
ví dụ 8-7 tr.291)
Ví dụ 2 (Ví dụ 8-7 tr.291). Đáp số: 3 m/s. Ví dụ 3
Một quả bóng nhỏ có khối lượng 5,0 g được thả
không vận tốc đầu từ độ cao h=3,5 m. Sau đó
quả bóng lăn tới đỉnh A của một vòng tròn bán
kính R=1,0 m. Bỏ qua ma sát.
a) Tính tốc độ của quả bóng tại đỉnh A của vòng.
b) Lực pháp tuyến tác động lên quả bóng tại A bằng bao nhiêu?
c) Giá trị nhỏ nhất của h để vật vượt qua điểm A?