BÀI 17. SỰ CHUYỂN HOÁ VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG A. CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ Trong quá trình cơ học, động năng của vật có thể chuyển hoá thành thế năng và ngược lại thế năng có thể chuyển hoá thành động năng của vật, nhưng tổng thế năng và động năng của vật (tức là cơ năng của vật) luôn luôn không đổi. Ta nói là trong quá trình cơ học, cơ năng của vật được bảo toàn. B. CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 17.1. Con lắc thử đạn : Để xác đònh vận tốc v của một viên đạn ta bắn nó vào một con lắc nặng M (thường là một bao cát), con lắc sẽ bò lệch đi một góc α. Ở đây có sự chuyển hoá từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào? Tại sao khi v lớn thì α lớn? Hình 17.1 17.2. Khảo sát sự chuyển hoá năng lượng của con lắc đồng hồ treo tường khi nó đang dao động. 17.3. Một quả bóng bàn rơi từ trên cao xuống mặt bàn rồi nảy lên. Hãy trình bày sự chuyển hoá cơ năng trong quá trình trên. 17.4. Bước ốc của một cái kích là h = 0,5cm, độ dài cánh tay đòn là l = 0,4m. Lực tác dụng lên cánh tay đòn là F = 60N. Hãy tính lực mà kích nâng vật. 17.5. Một viên đạn bay đập vào một miếng gỗ và xuyên sâu một đoạn s = 3,5cm. Nếu tốc độ viên đạn tăng lên gấp đôi thì nó sẽ xuyên sâu vào gỗ bao nhiêu cm? Coi lực cản của gỗ không thay đổi. 17.6. Một đoàn tàu khối lượng m = 150 tấn chuyển động với vận tốc v = 16m/s, bò hãm bằng lực F sẽ dừng lại sau khi đi hết đoạn đường s = 200m. Hãy tính F. Tính lực hãm F’ nếu tàu dừng lại sau khi đi đoạn đường s’ = s/2 17.7. Một ôtô đang chuyển động với vận tốc v = 10m/s thì tắt máy. Hãy tính quãng đường ôtô đi được trước khi dừng, nếu hệ số ma sát là k = 0.2. C. PHẦN ĐỌC THÊM 1. Biểu thức của đònh luật bảo toàn cơ năng : 2 1 đổi 2 đ t E E E mv mgh không= + = + = 2. Đònh luật về công (bài 14) là một dạng khác của đònh luật bảo toàn cơ năng. Thật vậy để nâng trực tiếp một vật có trọng lượng P lên một độ cao h ta cần tốn một công A = P.h=mgh=E t . (1) Nếu dùng máy cơ đơn giản để làm việc đó ta chỉ cần tác dụng lên vật một lực F nhỏ hơn P là n lần : P F n = nhưng phải kéo vật đi một quãng đường s xa gấp n lần : s = n.h. Vậy công A 1 của lực F là: 1 1 . . (2) t P A F s nh Ph mgh E n = = = = = Từ (1) và (2) ta được E t = E t1 = mgh (3) và A = A 1 = mgh. (4) (3) là đònh luật bảo toàn cơ năng và (4) là biểu thức của đònh luật về công. A M M’ A’ α . SỰ CHUYỂN HOÁ VÀ BẢO TOÀN CƠ NĂNG A. CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ Trong quá trình cơ học, động năng của vật có thể chuyển hoá thành thế năng và ngược lại thế năng. đây có sự chuyển hoá từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào? Tại sao khi v lớn thì α lớn? Hình 17.1 17.2. Khảo sát sự chuyển hoá năng lượng của