Khỏe Đẹp Bài tập

Giải bài tập Vật lý đại cương 1 chương 4

826 KB

Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu

Để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên

VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG A1 ĐẠI HỌC Chƣơng 4 CÔNG VÀ NĂNG LƢỢNG Giảng viên: TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ NỘI DUNG §4.1 – CÔNG §4.2 – CÔNG SUẤT §4.3 – NĂNG LƢỢNG §4.4 – CƠ NĂNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG §4.5 – GIẢI BÀI TOÁN BẰNG PH ƢƠNG PHÁP NĂNG LƢỢNG §4.1 – CÔNG  F 1 – Định nghĩa      dA  Fds cos   F d s  F d r     A   Fds cos    F d s   F d r   Fx dx  Fy dy  Fz dz [s ] [s ] [s ] [s ] Đơn vị: Jun [J] • Nếu F là lực thế: Fx=f[x], Fy=g[y], Fz=h[z] y2 x2 A12   x1 Fx dx   y1 TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ z2 Fy dy   F dz z z1 1 §4.1 – CÔNG. • Nếu F=const,  = const :  F A  F.s.cos  • Nếu  = 900 thì A = 0. • Nếu  < 900 thì A > 0: công phát động. • Nếu  > 900 thì A < 0: công cản. §4.1 – CÔNG 2. Công của lực ma sát, đàn hồi, hấp dẫn a – Công của lực ma sát: A    Fms ds [s] A   Fms .s Nếu Fms  const b – Công của lực đàn hồi: A 1 k [ x12  x 22 ] 2 x1 ? x2 ? Lực đàn hồi là lực thế. §4.1 – CÔNG c – Công của lực hấp dẫn: A  Gm1m 2 [ 1 1  ] r2 r1 r1 ? r2 ? • Công của trọng lực: A  mg[h1  h 2 ] h1 ? h2 ? Lực hấp dẫn, trọng lực là những lực thế. TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ 2 §4.1 – CÔNG 3. Công của lực trong chuyển động quay dA  Fds  Ft Rd  MFd t A 2  M d F 1 Nếu M F  const A  M F §4.2 – CÔNG SUẤT 1 – Định nghĩa Công suất trung bình: p tb  Công suất tức thời: p Đơn vị: oát [W] Lƣu ý: A t dA dt 1hP = 736 W Đơn vị công: 1kWh = 3,6.106 J §4.2 – CÔNG SUẤT 2 – Quan hệ giữa công suất, lực và vận tốc:   p  F. v  Fv cos  Công suất trong chuyển động quay: p  M  TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ 3 §4.2 – NĂNG LƢỢNG 1 – Khái niệm năng lƣợng: Năng lƣợng là thuộc tính cơ bản của vật chất, đặc trƣng cho mức độ vận động của vật chất. Đơn vị: jun [J]. Theo Einstein: E = mc2 với c = 3.108m/s §4.2 – NĂNG LƢỢNG 2 – Định luật bảo toàn năng lƣợng: Năng lƣợng không tự sinh ra và cũng không tự mất đi, mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác, hoặc truyền từ vật này sang vật khác, còn tổng năng lƣợng không thay đổi. §4.2 – NĂNG LƢỢNG 3 - Quan hệ giữa năng lƣợng và công: Độ biến thiên năng lƣợng trong một quá trình nào đó bằng công mà hệ nhận đƣợc hoặc sinh ra trong quá trình đó. E2 – E1  A TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ 4 §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG 1 – Động năng của chất điểm, vật rắn Động năng của một chất điểm: Eñ  Động năng của một hệ chất điểm: 1 mv 2 2 Eđ  1 2 m v 2 i i i §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG Động năng của vật rắn: - Động năng tịnh tiến: E tt  1 mv 2 2 - Động năng quay: Eq  1 2 I 2 - Động năng toàn phần: Eđ  E tt  Eq  1 1 mvG2  IG 2 2 2 §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG 2 – Định lí động năng Độ biến thiên động năng của một vật, hệ vật thì bằng tổng công của các ngoại lực tác dụng vào vật, hệ vật đó. Eñ  Eñ2  Eñ1   A ngoaïi löïc TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ 5 §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG 3 – Khái niệm thế năng. Quan hệ giữa thế năng và lực thế a – Khái niệm thế năng Thế năng của chất điểm trong trƣờng lực thế là hàm Et[x,y,z], sao cho: Et[M] – Et[N] = AMN Chú ý: Thế năng không xác định đơn giá. b – Quan hệ giữa thế năng và lực thế: Dạng tích phân:    F d s  E [M]  E [N] t t  MN    Fd s  0 [C] Chọn gốc thế năng ở vô cùng [Et[∞]=0] thì:   E t [M]  A M   F d s M Tổng quát:     E t   Fd s  C   Fd r  C §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG  E t Fx   x  E t  Dạng vi phân: Fy   y   E t Fz   z   F hƣớng theo chiều giảm của thế năng TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ 6 §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG 4 – Các dạng thế năng: a] Thế năng đàn hồi: Et  1 2 kx  C 2 x x: độ biến dạng của lò xo C = 0 khi gốc thế năng ở vị trí lò xo không biến dạng §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG b] Thế năng hấp dẫn: 1 E t  GMm  C r r: k/c từ m tới M. C = 0 khi gốc thế năng ở vô cùng §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG c] Thế năng của trọng lực: E t  mgh  C h: độ cao từ m tới mặt đất. C = 0 khi gốc thế năng ở mặt đất. TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ 7 §4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG 5– Định luật bảo toàn cơ năng Cơ năng: E = Eđ + Et Định luật bảo toàn cơ năng: Khi vật chuyển động chỉ dƣới tác dụng của trƣờng lực thế, cơ năng của nó đƣợc bảo toàn. E  Ed  E t  const §4.4– PHƢƠNG PHÁP NĂNG LƢỢNG Điều kiện áp dụng: • Định lí động trƣờng hợp. năng dùng trong mọi • Định luật bảo toàn cơ năng: áp dụng khi lực tác dụng lên vật chỉ là lực thế. • Khi có ma sát hoặc các lực không phải lực thế: độ biến thiên cơ năng bằng tổng công của các lực không thế. TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ 8

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Tóm tắt nội dung tài liệu

4.1. Công 4.2. Công suất 4.3. Năng lượng 4.4. Động năng 4.5. Thế năng 4.6. Định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực thế 4.7. Va chạm
4.1. Công Dịch chuyển thẳng bởi lực không đổi [ F =const] A  F.s  F.s.cos  F   A>0: Công phát động s  A
4.2. Công suất Công suất dùng để đặc trưng cho sức mạnh của máy Công suất trung bình A Ptb  t Công suất tức thời A dA P  lim  t 0 t dt Mối liên hệ giữa công suất, lực, và vận tốc dA P  dt
4.3. Năng lượng  Năng lượng là một đại lượng đặc trưng cho ……. ………….. của vật chất.  Một vật ở trạng thái xác định sẽ có một năng lượng xác định năng lượng là hàm của …………...  Năng lượng của một vật thay đổi là kết quả của việc ……………. giữa vật với bên ngoài. W = W2 - W1 =
4.3. Năng lượng Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng Hệ cô lập [không tương tác với bên ngoài] A= W = W2 - W1 = A = W2 = W1 = ……..  Định luật: „Năng lượng của một hệ cô lập luôn được …………...‟  Hay: Năng lượng không tự nhiên sinh ra mà cũng không tự nhiên mất đi, nó chỉ chuyển từ vật này sang vật khác hoặc từ hệ này sang hệ khác.
4.4. Động năng  Động năng là phần năng lượng vật có được khi chuyển động [vật đứng yên thì động năng = 0].  dv  2 2 2 dv A F   F.ds   m ds   mvdv  F  ma  m  1 1 dt 1  dt  mv 2 mv1 2 AF  2  2 2 2 mv K 2 A F  K 2  K1  Định lý về động năng “Độ biến thiến động năng của một chất điểm trong một quãng đường nào đó bằng công của ngoại lực F tác dụng lên chất điểm trên quãng đường đó.”
4.5. Thế năng Lực thế - Trường lực thế  Một chất điểm chuyển động trong một không gian nào đó luôn luôn chịu tác dụng của một lực, thì khoảng không gian đó được gọi là trường lực.  Nếu công của lực F không phụ thuộc vào dạng của quãng đường dịch chuyển mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của quãng đường thì lực F được gọi là lực thế, trường lực F là một trường lực thế. Ví dụ: Trọng trường Trọng lực Điện trường Lực điện Trường lực thế Lực thế
4.5. Thế năng Chất điểm khi nằm trong trường lực thế thì mang một năng lượng gọi là thế năng. Thế năng của chất điểm trong trường trọng lực: U  mgh Wt1 AP [ h: độ cao của vật so với gốc thế năng] Wt 2 Định lý về thế năng A P  U1  U 2 h1 h2 A P  mgh1  mgh 2
4.6. Định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực thế Khi vật chỉ chịu duy nhất tác dụng của lực trọng trường Cơ năng của vật bảo toàn Định lý về thế năng Định lý về động năng A P  U1  U 2 A P  K 2  K1 U1  U 2  K 2  K1 v1 U1  K1  U 2  K 2 AP v2 W1  W2  const h1 h2 Cơ năng ứng với vị trí 1 & 2
4.7. Va chạm Bài toán va chạm Va chạm Va chạm ………. …….. ……….. và ……….. của hệ Chỉ có ………… của hệ được bảo toàn được bảo toàn [m1  m2 ]v1  2m2 v2 v1  ' m1  m2 m1v1  m2 v 2 v [m2  m1 ]v2  2m1v1 m1  m2 v  ' m1  m2 2

Page 2

YOMEDIA

Dưới đây là bài giảng Vật lý đại cương chương 4 Công và năng lượng trình bày các nội dung chính: Công, công suất, năng lượng, động năng, thế năng, định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực thế, va chạm. Chúng ta hãy tham khảo tài liệu này để củng cố kiến thức một cách chặt chẽ hơn.

02-07-2014 832 93

Download

Page 2

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Toplist mới

Bài mới nhất

Chủ Đề