Bài giảng Vật lý đại cương A1: Chương 4 - TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ

Bài giảng Vật lý đại cương A1: Chương 4 do Nguyễn Thị Ngọc Nữ biên soạn nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy. Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức về công và năng lượng qua những nội dung sau: công, năng suất, năng lượng, cơ năng, định luật bảo toàn năng lượng, định luật bảo toàn cơ năng và cách giải bài toán bằng phương pháp năng lượng. Để hiểu rõ nội dung bài giảng, mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương A1: Chương 4 - TS. Nguyễn Thị Ngọc NữVẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG A1 ĐẠI HỌCChương 4CÔNG VÀNĂNG LƢỢNGGiảng viên: TS. Nguyễn Thị Ngọc NữNỘI DUNG§4.1 – CÔNG§4.2 – CÔNG SUẤT§4.3 – NĂNG LƢỢNG§4.4 – CƠ NĂNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀNCƠ NĂNG§4.5 – GIẢI BÀI TOÁN BẰNG PH ƢƠNGPHÁP NĂNG LƢỢNG§4.1 – CÔNGF1 – Định nghĩadA  Fds cos   F d s  F d rA   Fds cos    F d s   F d r   Fx dx  Fy dy  Fz dz(s )(s )(s )(s )Đơn vị: Jun (J)• Nếu F là lực thế: Fx=f(x), Fy=g(y), Fz=h(z)y2x2A12 x1Fx dx y1TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữz2Fy dy  F dzzz11§4.1 – CÔNG.• Nếu F=const,  = const :FA  F.s.cos• Nếu  = 900 thì A = 0.• Nếu  < 900 thì A > 0: công phát động.• Nếu  > 900 thì A < 0: công cản.§4.1 – CÔNG2. Công của lực ma sát, đàn hồi, hấp dẫna – Công của lực ma sát:A    Fms ds(s)A   Fms .sNếu Fms  constb – Công của lực đàn hồi:A1k ( x12  x 22 )2x1 ?x2 ?Lực đàn hồi là lực thế.§4.1 – CÔNGc – Công của lực hấp dẫn:A  Gm1m 2 (1 1 )r2 r1r1 ?r2 ?• Công của trọng lực:A  mg(h1  h 2 ) h1 ?h2 ?Lực hấp dẫn, trọng lực là những lực thế.TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ2§4.1 – CÔNG3. Công của lực trong chuyển động quaydA  Fds Ft Rd  MFdtA2 M dF1Nếu M F  constA  M F§4.2 – CÔNG SUẤT1 – Định nghĩaCông suất trung bình:p tb Công suất tức thời:pĐơn vị: oát (W)Lưu ý:AtdAdt1hP = 736 WĐơn vị công:1kWh = 3,6.106 J§4.2 – CÔNG SUẤT2 – Quan hệ giữa công suất, lực và vận tốc: p  F. v  Fv cos Công suất trong chuyển động quay:p  M TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ3§4.2 – NĂNG LƢỢNG1 – Khái niệm năng lượng:Năng lượng là thuộc tính cơ bản của vậtchất, đặc trưng cho mức độ vận độngcủa vật chất.Đơn vị: jun (J).Theo Einstein:E = mc2với c = 3.108m/s§4.2 – NĂNG LƢỢNG2 – Định luật bảo toàn năng lượng:Năng lượng không tự sinh ra và cũngkhông tự mất đi, mà chỉ chuyển hóa từdạng này sang dạng khác, hoặc truyềntừ vật này sang vật khác, còn tổng nănglượng không thay đổi.§4.2 – NĂNG LƢỢNG3 - Quan hệ giữa năng lượng và công:Độ biến thiên năng lượng trong một quátrình nào đó bằng công mà hệ nhận đượchoặc sinh ra trong quá trình đó.E2 – E1  ATS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ4§4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG1 – Động năng của chất điểm, vật rắnĐộng năng củamột chất điểm:Eñ Động năng củamột hệ chất điểm:1mv 22Eđ 12m v2i ii§4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNGĐộng năng của vật rắn:- Động năng tịnh tiến:E tt 1mv 22- Động năng quay:Eq 1 2I2- Động năng toàn phần:Eđ  E tt  Eq 11mvG2  IG 222§4.3. CƠ NĂNG. ĐL BẢO TOÀN CƠ NĂNG2 – Định lí động năngĐộ biến thiên động năng của một vật, hệvật thì bằng tổng công của các ngoại lựctác dụng vào vật, hệ vật đó.Eñ  Eñ2  Eñ1   A ngoaïi löïcTS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ5