CHỦ ĐỀ 16, 17: CƠ NĂNG – SỰ CHUYỂN HÓA CƠ NĂNG
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
A - CƠ NĂNG
1. Cơ năng
khả năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn.
- Đơn vị của cơ năng là Jun (J)
Chú ý: 1 kJ = 1000 J
2. Thế năng
a) Thế năng hấp dẫn
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng hấp dẫn.
- Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn.
Chú ý: Khi vật nằm trên mặt đất và chọn mặt đất để làm mốc tính độ cao thì thế năng hấp dẫn của vật không.
b) Thế năng đàn hồi
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
Ví dụ: Khi kéo dây cung, ta đã cung cấp cho cung một thế năng đàn hồi. Khi buông tay, dây cung thực hiện công làm cho mũi tên bay vút ra xa.
3. Động năng
- Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng.
- Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
- Nếu vật đứng yên thì động năng của vật bằng không.
Ví dụ: Tàu con thoi đang được phóng lên quỹ đạo. Tàu có khối lượng rất lớn, khi phóng lên với vận tốc lớn thì động năng của nó cũng rất lớn.
4. Độ lớn của cơ năng
Thế năng và động năng là hai dạng của cơ năng.
Cơ năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của nó.
B - SỰ CHUYỂN HÓA CƠ NĂNG
1. Sự chuyển hóa của các dạng cơ năng
Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hóa thành động năng.
Ví dụ:
- Khi người nhảy dù từ máy bay rơi xuống mặt đất, có sự chuyển hóa cơ năng từ thế năng sang động năng.
- Trong các công viên giải trí, trò chơi tàu lượn siêu tốc luôn gây cảm giác mạnh. Trong quá trình tàu chuyển động, có sự chuyển hóa từ động năng sang thế năng và ngược lại.
- Nước trên cao có thế năng rất lớn, khi nước đổ xuống thế năng này có thể chuyển hóa thành động năng làm quay tuabin của máy phát điện.
Hình ảnh đập nước trên cao của nhà máy thủy điện Hòa Bình.
- Gió có nguồn động năng rất lớn, con người đã sử dụng động năng của gió để chạy các cối xay, gọi là cối xay gió.
2. Sự bảo toàn cơ năng
Trong quá trình cơ học, động năng và thế năng không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi, mà chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng kia. Cơ năng luôn được bảo toàn.