Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Sự chuyển hoá các dạng cơ năng:

2.1.1. Thí nghiệm 1: Quả bóng rơi.

  • Quan sát quả bóng  rơi để thấy được sự thay đổi của độ cao và vận tốc .

  • Nhận xét:
    • Khi quả bóng rơi, thế năng chuyển hoá thành động năng.
    • Khi quả bóng nảy lên, động năng chuyển hoá thành thế năng.
  • Kết luận:
    • Trong thời gian quả bóng rơi, độ cao của quả bóng giảm dần, vận tốc của quả bóng tăng dần. Thế năng của quả bóng giảm dần, còn động năng của nó  tăng dần.
    • Trong thời gian nảy lên, độ cao của quả bóng tăng dần, vận tốc của nó giảm dần. Như vậy thế năng của quả bóng tăng dần, động năng của nó giảm dần.

2.1.2.Thí nghiệm 2: Con lắc dao động

  • Quan sát chuyển động của con lắc:

  • Kết luận:
    • Trong chuyển động của con lắc đã có sự chuyển hóa liên tục các dạng cơ năng: Thế năng chuyển hoá thành động năng và động năng chuyển hoá thành thế năng.
    • Khi con lắc ở vị trí thấp nhất (vị trí cân bằng), thế năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành động năng; khi con lắc ở vị trí cao nhất, động năng đã chuyển hoá hoàn toàn thành thế năng.

2.2. Định luật bảo toàn cơ năng

  • Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhưng cơ năng thì không đổi. Người ta nói cơ năng được bảo toàn.

Bài tập minh họa


Bài 1:

Hãy chỉ ra sự chuyển hóa từ dạng cơ năng này sang dạng cơ năng khác trong các trường hợp sau đây:

a. Mũi tên được bắn đi từ chiếc cung.

b. Nước từ trên đập cao chảy xuống.

c. Ném một vật lên cao theo phương thẳng đứng.

Hướng dẫn giải:

Câu a:

Thế năng của cánh cung chuyên hóa thành động năng của mũi tên.

Câu b:

Thế năng chuyển hóa thành động năng

Câu c:

Khi vật đi lên, động năng chuyển hóa thành thê năng. Khi vật rơi xuống thì thế năng chuyên hóa thành động năng.

Bài 2:

Hãy chọn đáp án đúng cho hai phát biểu sau:
Phát biểu 1: Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hoá lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo toàn.
Phát biểu 2: Nếu khi một vật chuyển động, ở vị trí nào vật có động năng lớn nhất thì ở vị trí đó thế năng của nó sẽ nhỏ nhất.
A. Phát biểu 1 đúng, phát biểu 2 sai.
B. Phát biểu 2 đúng, phát biểu 1 sai.
C. Phát biểu 1 và 2 đều sai.
D. Phát biểu 1 và 2 đều đúng.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án D:  Phát biểu 1 và 2 đều đúng.