CHUYỂN ĐỀ ĐỘNG NĂNG VÀ THẾ NĂNG
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Động năng.
1. Định nghĩa:
Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công
thức:
2
d
1
W
mv
2
Với v: vận tốc của vật trong quá trình chuyển động (m/s)
m: Khối lượng của vật (kg)
Động năng có đơn vị là (J)
2. Tính chất:
− Chỉ phụ thuộc độ lớn vận tốc, không phụ thuộc hướng vận tốc
− Là đại lượng vô hướng, luôn có giá trị dương.
− Mang tính tương đối.
II. Định lý động năng
Độ biến thiên động năng bằng công của các ngoại lực tác dụng vào vật, công này dương thì động năng của
vật tăng, công này âm thì động năng của vật giảm.
2
2
0
1
1
mv
mv
A
2
2
Trong đó:
2
0
1
mv
2
là động năng ban đầu của vật
A là công của các ngoại lực tác dụng vào vật.
VÍ DỤ MINH HỌA
Câu 1. Vận động viên Hoàng Xuân Vinh bắn một viên đạn có khối lượng 100g bay ngang với vận tốc 300m/s
xuyên qua tấm bia bằng gỗ dày 5cm. Sau khi xuyên qua bia gỗ thì đạn có vận tốc 100m/s. Tính lực cản của tấm
bia gỗ tác dụng lên viên đạn.
Giải.
+ Áp dụng định lý động năng:
2
2
c
2
1
1
1
A
F .s
mv
mv
2
2
2
2
2
2
2
1
C
C
1
1
0,1
mv
mv
100
300
2
2
2
F
80000N
F
80000N
s
0, 05
Câu 2. Trung tâm bồi dưỡng kiến thức Hà Nội tổ chức một cuộc thi cho các học viên chạy. Có một học viên có
trọng lượng 700N chạy đều hết quãng đường 600m trong 50s. Tìm động năng của học viên đó. Lấy g = 10m/s
2
.
Giải:
Theo bài ra
P
mg
700N
m 70 kg
+ Mà
2
2
d
s
600
1
1
v
12m / s
W
mv
.70.12
5040 J
t
50
2
2
Câu 3. Cho một vật có khối lượng 500g đang chuyển động vói vận tốc ban đầu là 18km/h. Tác dụng của một
lực F thì vật đạt vận tốc 36 km/h. Tìm công của lực tác dụng. Lấy g = 10m/s
2
.
Giải:
Ta có: m = 0,5kg; v1 = 18km/h = 5m / s; v2 = 36km/h = 10m/s
2
2
2
2
d1
1
d 2
2
1
1
1
1
W
mv
.0, 5.5
16, 25J; W
mv
.0, 5.10
25J
2
2
2
2
Áp dụng định lý động năng:
d2
d1
A
W
W
25
16.25
8, 75 J
Câu 4. Hai xe gòng chờ than có 1112 = 3mi, cùng chuyển động trên 2 tuyến đường ray song song nhau với W
đ1
= 1/7 W
đ2
. Nếu xe một giảm vận tốc đi 3m/s thì W
đ1
= W
đ2
. Tìm vận tốc v
1
,v
2
.
