Giải Vật Lý 10 Bài 25. Động năng
Bài 25. ĐỘNG NÃNG A. KIẾN THỨC CẦN NAM vững Khái niệm động năng Năng lượng Mọi vật xung quanh ta đều mang năng lượng. Năng lượng là một trong các đại lượng cơ bản nhất, đặc trưng cho trạng thái của một vật trong thế giới tự nhiên. Một vật ở một trạng thái xác định mang một năng lượng xác định. Khi một vật tương tác với các vật khác thì giữa chúng có thế’ trao đổi năng lượng, quá trình trao đổi này có thế’ diễn ra dưới những dạng khác nhau. Động năng Động năng là dạng năng lượng mà vật có được do nó đang chuyến động. Khi một vật có động năng có thế tác dụng lực lên vật khác và lực này có thể sinh công. II. Công thức tính động năng - Động năng của một vật có 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: wd = — mv2. Đơn vị của động năng là Jun (J). Động năng là đại lượng vô hướng có giá trị dương hoặc bằng 0. Động năng có tính tương đôi, phụ thuộc vào mổc tính vận tốc. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng Trong trường hợp vật đang chuyển động dưới tác dụng của lực F từ vị trí có động năng 7-mv'i đến vị trí có động năng 77 m Vọ thì công 2 2 của lực F sinh ra được tính theo công thức: A = 6 2 2 Hệ quả: Khi các lực tác dụng lên vật sinh công dương (tức là vật sinh công âm hay vật nhận công) thì động năng của vật tăng. Ngược lại, khi các lực tác dụng lên vật sinh công âm (vật sinh công dương) thì động năng của vật giảm. B. TRẢ LỜI CÂU HỎI Cl. Dòng nào ở cột 1 ứng với dòng nào ở cột 2? Cột 1 Cột 2 Dạng trao đổi năng lượng Máy kéo Cần cẩu c. Lò nung Mặt Trời Lũ quét Thực hiện công Truyền nhiệt Phát ra các tia nhiệt Trả lời Cần cẩu thực hiện công (B - 1) Lò nung truyền nhiệt (C - 2) Mặt Trời phát ra các tia nhiệt (D - 3). C2. Chứng tỏ những vật sau đây có động năng và những vật đó có khả năng sinh công như thế nào? Viên đạn đang bay. Búa đang chuyển động. Dòng nước lũ đang chảy mạnh. Trả lời Viên đạn đang bay có vận tốc nên có động năng. Viên đạn có thể sinh công là: C3. Chứng minh rằng đơn vị Jun cũng bằng kg.m2/s2. Trả lời Ta có công thức của công A là: A = F.s = m.a.s Tức là A = kg. m.m = kg. -1--- (đpcm). s s GIẢI BÀI TẬP 1. Câu nào sai trong các câu sau? Động năng của vật không dổi khi vật: Chuyến động thẳng đều. Chuyến động với gia tốc không đổi. Chuyến động tròn đều. D. Chuyển động cong đều. __„2 —.mv . 2 Giải Ta có công thức tính động năng: Wđ = Trong công thức trên, khi V không đổi thì Wd không đổi. Khi gia tốc không đổi tức là vật chuyển động biến đổi đều nên vận tốc thay đổi dẫn đến động năng thay đổi. Vậy chọn đáp án B. Động năng của một vật tăng khi: Gia tốc của vật a > 0. Vận tốc của vật V > 0. c. Các lực tác dụng lên vật sinh công dương. D. Gia tốc của vật tăng. Giải m , . mv; mv Ta co: A = - -K- 2 2 „ ■> . mv, mv, Khi động năng cúa vật tăng tức là > —- 2 2 Suy ra: A > 0 Vậy chọn đáp án c. Một vật có trọng lượng IN có động năng 1J. Lấy g = 10m/s2. Khi đó vận tốc của vật bằng bao nhiêu? A. 0,45m/s. B. Im/s. c. l,4m/s. D. 4,4m/s. Giải Động năng của một vật là: wđ = .....2 —.mv 2 /2Wđ VO,1 4,4 (m/.s) Vậy chọn dáp án D. Một ô tô có khối lượng 1000kg chuyển động với vận tốc 80km/h. Động năng của ô tô bằng bao nhiêu? A. 2,52.104J. B. 2,47.10'J. c. 2,42.106J. D. 3,20.10eJ. Giải Ta có: 80km/h = 22,22m/s Động năng của ò tô là: wd = |.mv2 = 1000.(22,22)- = 24,7. IO4 (J). 2 2 Vậy chọn đáp án B. Một vật khôi lượng m = 2kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Dưới tác dụng của lực nằm ngang 5N, vật chuyến động và đi được 10m. Tính vận tốc của vật ở cuối chuyến dời ấy. Giải Công thực hiện chuyển động này là: A = F.S = 5.10 = 50 (J) Áp dụng định lí về động năng, ta có: . mVọ mv? A = —~ 2 2 Với lúc đầu Vi = 0 thì A = —-y- 2 Vận tôc của vật ở cuối chuyến dời đó là: Í2Ã Í2Ĩ5Õ „ V = - = ị ~ 7,07 (m/s). \m V 2