Chuyên đề cơ năng, định luật bảo toàn cơ năng bồi dưỡng HSG Vật lí 10

Tài liệu Vật lý 10

Chuyên đề cơ năng, định luật bảo toàn cơ năng bồi dưỡng HSG Vật lí 10 gồm 82 trang, được trích dẫn từ cuốn sách Công Phá Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí Lớp 10 của tác giả Nguyễn Phú Đồng.

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC
B. NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP
VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG:
– Vì giá trị của động năng và thế năng phụ thuộc vào hệ quy chiếu nên khi tính động năng, thế năng của vật ta phải chọn hệ quy chiếu (động năng) hoặc mốc tính thế năng.
– Khi dùng định lí động năng để tính công hoặc giải các bài toán cơ học khác cần xác định đầy đủ công của các ngoại lực tác dụng lên vật. Chú ý tổng công của các ngoại lực là tổng đại số (các công thành phần có thể có giá trị dương, âm hoặc bằng 0).
– Để áp dụng định luật bảo toàn cơ năng thì hệ ta xét phải là hệ kín (các vật trong hệ không tương tác với các vật bên ngoài hệ) và không có ma sát. Với hệ kín một vật thì biểu thức tường minh của định luật.
+ Trường hợp trọng lực.
+ Trường hợp lực đàn hồi.
– Khi có sự chuyển hóa giữa cơ năng và các dạng năng lượng khác (nhiệt năng, điện năng), các lực không phải là lực thế (lực ma sát) đã thực hiện công Ams.
– Chú ý phân biệt các thuật ngữ: “độ biến thiên”, “độ giảm”, “độ tăng”. Cụ thể:
+ “Độ biến thiên” = “giá trị sau” – “giá trị đầu”: “độ biến thiên” có thể dương hoặc âm.
+ “Độ tăng” = “giá trị sau” – “giá trị đầu”: “độ tăng” luôn luôn dương.
+ ”Độ giảm” = “giá trị đầu” – “giá trị sau”: “độ giảm” luôn luôn dương.
VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
Với dạng bài tập về động năng, định lí động năng. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức (m, v là khối lượng và vận tốc của vật).
+ Định lí động năng (W1đ, W2đ là động năng đầu (vị trí 1) và cuối (vị trí 2) của vật; A12 là tổng công của ngoại lực làm vật dịch chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2).
– Một số chú ý:
+ Giá trị của động năng phụ thuộc vào hệ quy chiếu ta chọn (có tính tương đối).
+ A12 là tổng đại số công của các ngoại lực làm vật dịch chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2.
+ Định lí động năng dùng để tính công các lực tác dụng lên vật hoặc dùng để giải các bài toán không thông qua các định luật Niu-tơn.
Với dạng bài tập về thế năng, độ giảm thế năng. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
+ Thế năng trọng trường; thế năng đàn hồi (z là độ cao của vật so với mốc tính thế năng, x là độ biến dạng của vật đàn hồi).
+ Hệ thức giữa độ giảm thế năng và công của lực thế (trọng lực, lực đàn hồi).
– Một số chú ý:
+ Giá trị của thế năng phụ thuộc vào mốc thế năng ta chọn. Thế năng trọng trường có thể dương, âm hoặc bằng 0.
+ Hệ thức giữa độ giảm thế năng và công của lực thế được áp dụng cho trường hợp hệ kín, không ma sát.
Với dạng bài tập về bảo toàn cơ năng. Phương pháp giải là:
– Xác định hệ khảo sát. Kiếm tra điều kiện áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: hệ kín và không ma sát.
– Chọn hệ quy chiếu, mốc tính thế năng.
– Xác định cơ năng đầu (vị trí 1) và cuối (vị trí 2): W1, W2.
– Áp dụng công thức định luật.
+ Trường hợp trọng lực.
+ Trường hợp lực đàn hồi.
– Một số chú ý: Định luật bảo toàn cơ năng thường được áp dụng cho trường hợp lực tác dụng thay đổi hoặc định luật bảo toàn động lượng không áp dụng được hoặc không đủ để giải bài toán.
Với dạng bài tập về bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Phương pháp giải là:
– Sử dụng công thức của định luật cho hai trường hợp:
+ Hệ kín, không ma sát: W1 = W2.
+ Hệ kín, có ma sát: W W Ams.
– Hiệu suất của máy (Wr: năng lượng do máy thực hiện, Wv: năng lượng cung cấp cho máy).
– Một số chú ý: W1, W2 là tổng năng lượng đầu (vị trí 1) và sau (vị trí 2) của hệ; ms A là độ lớn công của lực ma sát.
C. CÁC BÀI TẬP VẬN DỤNG

[ads]

TÀI LIỆU CÙNG CHUYÊN MỤC