Lý 8 Bài 16: Cơ năng

• Khi một vật có khả năng thực hiện công  ta nói vật có cơ năng.
• Vật có khả năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn. Cơ năng được tính bằng đơn vị Jun (J).

a) Thế năng hấp dẫn

- Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng hấp dẫn.

- Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Một vật sẽ có thế năng hấp dẫn khác nhau nếu chọn mốc tính độ cao khác nhau.

+ Ví dụ:

• Nếu chọn mốc để tính độ cao là mặt đất thì ta có độ cao h là khoảng cách từ mặt đất đến hộp cattong).
• Nếu chọn mốc để tính độ cao là bậc thang thứ 3 thì ta có độ cao h’ là khoảng cách từ bậc thang thứ 3 đến hộp cattong).
• Thấy h > h’ nên thế năng hấp dẫn của hộp cattong khi rơi từ độ cao h sẽ lớn hơn thế năng hấp dẫn của hộp cattong khi rơi từ độ cao h’.

Chú ý: Khi vật nằm trên mặt đất và chọn mặt đất để làm mốc tính độ cao thì thế năng hấp dẫn của vật không.

b) Thế năng đàn hồi

- Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.

• Ví dụ: Khi kéo dây cung, ta đã cung cấp cho cung một thế năng đàn hồi. Khi buông tay, dây cung thực hiện công làm cho mũi tên bay vút ra xa.

- Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là có động năng. Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.

- Động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng. Cơ năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của vật đó.

Lưu ý:

- Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ học (chứ không cần vật đã thực hiện công cơ học) thì vật đó có cơ năng. Ví dụ: Một vật nặng đang được giữ yên ở độ cao h so với mặt đất, nghĩa là nó không thực hiện công, nhưng nó có khả năng thực hiện công (giả sử khi được buông ra) nên có cơ năng

- Động năng của vật phụ thuộc vào các yếu tố:

+ Vận tốc.

+ Khối lượng của vật.

• Ví dụ: Tàu con thoi đang được phóng lên quỹ đạo. Tàu có khối lượng rất lớn, khi phóng lên với vận tốc lớn thì động năng của nó cũng rất lớn.

• Thế năng và động năng là hai dạng của cơ năng.
• Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó.

Câu 1: Hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào?

Hướng dẫn giải

Quả cầu A lăn xuống đập vào miếng gỗ B, làm miếng gỗ B chuyển động một đoạn.

Câu 2: Chứng minh rằng quả cầu A đang chuyển động có khả năng thực hiện công.

Hướng dẫn giải

Quả cầu A tác dụng vào miếng gỗ B một lực làm miếng gỗ B chuyển động tức là thực hiện công.

Câu 1: Các thí nghiệm trên cho thấy động năng phụ thuộc yếu tố gì và phụ thuộc thế nào?

Câu 2: Nêu ví dụ vật có cả động năng và thế năng?

Câu 3: Cơ năng của từng vật ở hình 16,4 a, b, c thuộc dạng cơ năng nào?

Câu 4: Một lò xo làm bằng thép đang bị nén lại. Lúc này lò xo có cơ năng. Vì sao lò xo có cơ năng?

Câu 1: Nếu chọn mặt đất làm mốc để tính thế năng thì trong các vật sau đây vật nào không có thế năng?

A. Viên đạn đang bay.

B. Lò xo để 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.

Câu 2: Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào những yếu tố nào?

A. Khối lượng.

B. Độ biến dạng của vật đàn hồi.

C. Khối lượng và chất làm vật.

D. Vận tốc của vật.

Câu 3: Vật có cơ năng khi:

A. Vật có khả năng sinh công.

B. Vật có khối lượng lớn.

C. Vật có tính ì lớn.

D. Vật có đứng yên.

Câu 4: Vật có cơ năng khi:

A. Vật có khả năng sinh công.

B. Vật có khối lượng lớn.

C. Vật có tính ì lớn.

D. Vật có đứng yên.

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Cơ năng cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được : 

• Nắm được khái niệm cơ năng, thế năng, động năng.
• Áp dụng được công thức vào giải các bài tập.