Động Năng Là Gì? Định Lý Và Công Thức Tính Động Năng

Lý thuyết về động năng là một trong những nội dung trung tâm mà các em học sinh sẽ học trong chương trình vật lý lớp 10. Trong đó, các em cần nắm rõ lý thuyết về động năng là gì, định lý và công thức tính như thế nào? Để học tốt nội dung […]

Đã cập nhật 16 tháng 2 năm 2022

Bởi TopOnMedia

Động Năng Là Gì? Định Lý Và Công Thức Tính Động Năng
  1. Lý thuyết về động năng là một trong những nội dung trung tâm mà các em học sinh sẽ học trong chương trình vật lý lớp 10. Trong đó, các em cần nắm rõ lý thuyết về động năng là gì, định lý và công thức tính như thế nào? Để học tốt nội dung này, TheTips sẽ cùng các em tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.

    Động năng là gì?

    Động năng là gì
    Động năng là gì (Nguồn: Internet)

    Động năng (đơn vị là Jun) là dạng năng lượng mà một vật có được từ chuyển động của nó. Ngoài ra, động năng còn được hiểu là công cần thực hiện để một vật từ trạng thái nghỉ tăng tốc đến vận tốc hiện giờ của nó. Vật sẽ duy trì động năng không đổi sau khi đạt được phần năng lượng này (trừ trường hợp tốc độ của vật thay đổi).

    Công thức tính động năng và ví dụ minh họa

    Công thức tính động năng

    begin{aligned}
    &footnotesize{text{1. Xét một vật có khối lượng m chuyển động dưới tác dụng của một lực }vec{F}}\
    &footnotesize{(vec{F}text{ không đổi và vật chuyển động dọc theo giá của lực } vec{F})}\
    &footnotesize{text{Khi vật đi được quãng đường s, vận tốc của vật biến thiên từ } vec{v_1} text{đến} vec{v_2}:}
    end{aligned}
    v_2^2-v_1^2=2as mà a=frac{F}{m}

    Nên ta có:

    v_2^2-v_1^2=2as mà a=frac{F}{m} \impliesfrac{1}{2}mv_2^2-frac{1}{2}mv_1^2=F.s=A
    begin{aligned}
    &footnotesizetext{Trong trường hợp vật bắt đầu thay đổi từ trạng thái nghỉ } v_1 = 0,\
    &footnotesizetext{dưới tác dụng của lực }vec{F}text{ đạt đến tốc độ }v_2 = v text{ thì ta có:}
    end{aligned}
    frac{1}{2}mv^2=A

    Từ đó, các em có được công thức tính động năng là:

    W_đ=frac{1}{2}mv^2

    Trong đó:

    • Wđ là động năng (Đơn vị tính là Jun, ký hiệu “J”).
    • m: Khối lượng của vật (kg).
    • v: Vận tốc của vật (m/s).

    Ví dụ minh họa

    1. Tính động năng của một người nam chạy bộ có khối lượng 70kg chạy đều hết quãng đường 400m trong thời gian 45s.

    Lời giải:

    Động năng của vận động viên là:

    begin{aligned}
    small{W_đ=frac{1}{2}mv^2=frac{1}{2}m(frac{s}{t})^2=frac{1}{2}.70.(frac{400}{45})^2=2765,4(J)}
    end{aligned}
    1. Một vật có trọng lượng 1,0N có động năng 1.0J (với g = 10 m/s2). Lúc này vận tốc của vật đó bằng bao nhiêu?

    Lời giải:

    Khối lượng của vật là:

    m=frac{P}{g}=frac{1,0}{10}=0,1 (kg)

    Vận tốc của vật là:

    small{W_đ=frac{1}{2}mv^2implies v=sqrt{frac{2W_đ}{m}}=sqrt{frac{2.1,0}{0,1}}=sqrt{20}=4,47 (m/s)}

    Định lý động năng

    Độ biến thiên động năng của một vật bất kì bằng công của ngoại lực tác dụng vào vật đó.

    A_{12}=W_{đ_2}-W_{đ_1}=frac{1}{2}mv^2_2-frac{1}{2}mv^2_1
    begin{aligned}
    &footnotesize{text{Trong đó:}}\
    &footnotesize{bull A_{12} text{ là công của ngoại lực tác dụng lên vật}}\
    &footnotesize{bull frac{1}{2}mv_2^2 text{là động năng lúc sau của vật}}\
    &footnotesize{bull frac{1}{2}mv_2^1 text{là động năng ban đầu của vật}}\
    end{aligned}

    Hệ quả:

    • Lực tác dụng lên vật sinh công dương: động năng của vật tăng.
    • Lực tác dụng lên vật sinh công âm: động năng của vật giảm.

    Nguồn: Động Năng – Marathon Education