Lý thuyết Vật lý 10 bài 26 KNTT

Khoahoc xin giới thiệu bài Lý thuyết Vật lý lớp 10 bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp các câu hỏi lí thuyết và trắc nghiệm có đáp án đi kèm nằm trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 10 sách Kết nối tri thức. Mời quý thầy cô cùng các bạn tham khảo tài liệu dưới đây.

1. Sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng

Chúng ta đã biết ở Trung học cơ sở:

Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của nó. Khi vật chuyển động trong trường trọng lực thì cơ năng có dạng:

$W_c = W_đ + W_t =\frac{1}{2}.m.{v^2} + m.g.h$

Nhận xét:

Động năng và thế năng có thể chuyển hoá qua lại lẫn nhau.
Nếu thế năng chuyển thành động năng thì lực sẽ sinh công phát động. Ngược lại, khi động năng chuyển thành thế năng thì lực sinh công cản.

2. Định luật bảo toàn cơ năng

Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng

Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật được bảo toàn.

Trong quá trình chuyển động, động năng có thể giảm do chuyển hóa thành thế năng hoặc thế năng giảm do chuyển hóa thành động năng.
Quá trình chuyển hóa này thường kèm theo sự hao phí năng lượng.
Trong các trường hợp mà ma sát rất nhỏ, có thể bỏ qua sự hao phí năng lượng, động năng giảm đi bao nhiêu thì thế năng tăng lên bấy nhiêu.
Và ngược lại, thế năng giảm đi bao nhiêu thì động năng tăng lên bấy nhiêu. Nói cách khác, tổng thế năng và động năng là không đổi. Đó là định luật bảo toàn cơ năng.

Ví dụ: Một con lắc đơn (như hình vẽ), biết độ dài dây treo là $l = 0,6 m$ . Đưa vật lên vị trí A hợp với phương thẳng đứng OC một góc ${\alpha _o} =30^0$ rồi thả nhẹ nhàng, vật sẽ đi xuống O (vị trí thấp nhất) rồi đi đến B, sau đó quay lại và dao động cứ thế tiếp diễn. Bỏ qua tác dụng của các lực cản, lực ma sát, lấy $g = 9,8 m/s^2$ . Hãy tính độ lớn vận tốc của vật tại vị trí M khi dây treo hợp với OC góc $a = 20^0$ .