Giải Lí 8: Bài 16. Cơ năng
Bài 16. Cơ NĂNG A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững Vật có co' năng khi nó có khả năng sinh côiig. Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí so với mặt đất gọi là thế năng hấp đản. Vật có khối lượng càng lớn và càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Co' năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật ấy gọi là thế năng đàn hồi. Co' năng cua vật do chuyển động mà còn gọi là động năng. Vật có khối lượng càng lớn và chuyến động càng nhanh thì động năng càng lớn. - Động năng và thô năng là hai dạng cua co' năng. Co' năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của nó. B. TRẢ LỜI CÂU HỎI Cơ NĂNG LÀ GÌ? - THẾ NĂNG Cl. Quả nặng A đứng yên trên mặt đất (hình a), không có khả năng sinh công. Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó (hình b) thì nó có co' năng không? Tại sao? Trả lời Có. Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó rồi buông nhẹ thì vật A sẽ chuyên động xuống phía dưới làm sợi dây căng ra. Lực căng dây làm vật B chuyền động, như vậy vật A đã thực hiện công nên nó có co' năng. C2. Có một lò xo được làm bằng bằng thép uốn thành vòng tròn (hình a). Lò xo bị nén lại nhò' buộc sợi dây, phía trên đặt một miếng gỗ (hình b). Lúc này lò xo có co' năng. Bằng cách nào đồ biết được lò xo có co' năng? B Trả lời Để biết được lò xo có co' năng ta chỉ cần cắt hoặc đốt cháy sợi dây và quan sát thấy lò xo bung ra và miếng gỗ ỏ' trên lò xo bị hất lên cao, như vậy lò xo đã thực hiện công tức là nó có cơ năng. ĐỘNG NANG C3. Cho quả cầu A bằng thép lăn từ vị trí (1) trên máng nghiêng xuống đập vào miếng gỗ B như hình vẽ bên. Hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào? Trả lời Quả cầu A lăn từ vị trí (1) trên máng nghiêng đập vào miếng gỗ B thì sẽ va chạm với miếng gỗ B và làm cho miếng gỗ B dịch chuyển. C4. Chứng minh rằng quả cầu A đang chuyển động có khả năng thực hiện công. Trả lời Quả cầu đập vào miếng gỗ làm miếng gồ chuyển động, như vậy quả cầu A có khả năng thực hiện công. C5. Từ kết quả thí nghiệm trên hãy tìm từ thích hợp cho vào chỗ trông của câu kết luận sau: Một vật chuyền động có khả năng tức là có co' năng. Trả lời Một vật chuyển động có khả năng sớỉ/i công tức là có co' năng. C6. Cho quả cầu A lăn trên máng nghiêng từ vị trí (2) cao hơn vị trí (1) tới đập vào miếng gỗ B. Độ lớn vận tốc của quả cầu thay đổi thế nào so với thí nghiệm ở câu 3? So sánh công của quả cầu A thực hiện lúc này với lúc trước. Từ đó suy ra động năng của quả cầu A phụ thuộc thế nào vào vận tốc của nó? Trả lời Độ lớn vận tốc của quả cầu giảm đi so với vận tốc của nó trong thí nghiệm ỏ' câu 3. Công của quả cầu A thực hiện lớn hơn so với trướè. Như vậy, khi vận tốc tăng thì động năng tăng. Các thí nghiệm chính xác cho thấy động năng tăng tỉ lệ với bình phương vận tốc. C7. vẫn sử dụng thí nghiệm (câu 3). Thay quả cầu A bằng quả cầu A' có khối lượng lớn hơn và cho lăn trên máng nghiêng từ vị trí (2), đập vào miếng gỗ B. Hiện tượng xảy ra có gì khác so với thí nghiệm của câu hỏi 6? So sánh công thực hiện được của hai quả cầu A và A'. Từ đó suy ra động năng của quả cầu còn phụ thuộc như thế nào vào khôi lượng của nó? Trả lời Khi thay bằng quả cầu A' có khôi lượng lớn hơn thì miếng gỗ B bị đẩy ra xa hơn khi va chạm. Công thực hiện của quả cầu A' lớn hơn so với công do quả cầu A thực hiện. Động năng của vật phụ thuộc vào khôi lượng của vật. Vật có khôi lượng càng lớn thì động năng của vật cũng càng lớn. Như vậy, động năng của vật tỉ lệ thuận với khôi lượng của vật. C8. Các thí nghiêm trên cho thấy động năng phụ thuộc những yếu tô" gì và phụ thuộc như thế nào? Trả lời Các thí nghiêm trên cho thấy động năng phụ thuộc vào hai yếu tố: khôi lượng của vật và vận tốc của vật: Khi khối lượng của vật không đổi, nếu vận tốc tăng thì động năng cũng tăng (động năng tỉ lệ với bình phương vận tốc). Khi vận tốc không đổi, động năng tỉ lệ thuận với khối lượng. VẬN DỤNG C9. Nêu ví dụ vật có cả động năng và thế năng. Trả lời Một máy bay đang bay trên cao, máy bay có độ cao nên có thế năng, đồng thời nó có vận tốc nên cũng có động năng. CIO. Cơ năng của từng vật ở hình dưới đây thuộc dạng cơ năng .nào? Trả lời \ Chiếc cung đã giương: Thế năng đàn hồi. Nước chảy từ trên cao xuống: Động năng và thế năng. Nước bị ngăn trên đập cao: Thế năng hấp dẫn. GIÁI BÂI TẶP Bl. Trong các vật sau đây, vật nào không có thế năng? Viên đạn đang bay. Lò xo đế tự nhiên ở một độ cao so với mặt đất. c. Hòn bi đang lăn trên mặt đất. D. Lò xo bị ép đặt ngay trên mặt đất. Trả lời Chọn câu C: Hòn bi đang lăn trên mặt đất. B2*. Ngân và Hằng quan sát một khách ngồi trong một toa tàu đang chuyển động. Ngân nói: “Hành khách có động năng vì đang chuyến động”. Hằng phản đối: “Hành khách không có động năng vì đang ngồi yên trên tàu”. Hỏi ai đúng ai sai? Tại sao? Trả lời Ai đúng ai sai phải tùy thuộc vào vật làm móc. Ngân nói đúng nếu lấy cây bên đường làm mốc chuyển động, còn Hằng nói đúng nếu lấy toa tàu làm mốc chuyển động. B3. Mũi tên được bắn đi từ cái cung là nhờ năng lượng của mũi tên hay của cánh cung? Đó là dạng năng lượng nào? Trả lời Nhờ năng lượng của cánh cung. Đó là thế năng. B4. Búa đập vào đinh làm đinh ngập sâu vào gồ. Đinh ngập sâu vào gỗ là nhò' năng lượng nào? Đó là dạng năng lượng gì? Trả lời Nhờ năng lượng của búa. Đó là động năng. B5. Muốn đồng hồ chạy, hằng ngày ta phải lên dây cót cho nó. Đồng hồ hoạt động suốt một ngày nhờ dạng năng lượng nào? Trả lời Nhờ năng lượng của dây cót.