Bài 2: Cơ năng

Nắm vững kiến thức lý thuyết KHTN 9 bài Cơ năng qua 2 phần cơ bản: Lý thuyết và Luyện tập trắc nghiệm với 10 câu hỏi trong 5 phút.

Lý thuyết KHTN 9: Cơ năng

I. Động năng và thế năng

Trong cơ học, năng lượng tồn tại ở 2 dạng cơ bản là động năng và thế năng.

Xác định biểu thức tính động năng

- Động năng là dạng năng lượng mà một vật có được do chuyển động. Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.

- Động năng W_đ của một vật được xác định bởi biểu thức:

W_đ = ½.m.v²

Trong đó:

+ m (kg) là khối lượng của vật.

+ v (m/s) là tốc độ chuyển động của vật.

+ Trong hệ SI, đơn vị đo động năng là jun (J).

Xác định biểu thức tính thế năng

- Thế năng trọng trường hay gọi tắt là thế năng là năng lượng vật có được khi ở trên cao so với mặt đất (hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao).

- Giá trị của thế năng phụ thuộc vào mốc chọn để tính độ cao, hay còn gọi là gốc thế năng. Thông thường, gốc thế năng được chọn tại mặt đất.

- Thế năng Wt của một vật ở gần mặt đất được xác định bởi biểu thức: 

W_t = P.h

Trong đó:

+ P (N) là trọng lượng của vật.

+ h (m) là độ cao của vật so với mặt đất.

- Trong hệ SI, đơn vị đo thế năng là jun (J).

II. Cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng

- Tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng.

W = W_đ + W_t

Trong hệ SI, đơn vị đo cơ năng là jun (J).

Ngày nay, nhiều máy móc có thể biến đổi các dạng năng lượng khác thành cơ năng hoặc ngược lại. Ví dụ:

+ Trong động cơ xăng, nhiên liệu bị đốt cháy đã biến đổi hoá năng dự trữ trong nhiên liệu thành nhiệt năng rồi nhiệt năng tiếp tục biến đổi thành cơ năng để tạo lực đẩy cho ô tô, xe máy, ...

+ Ở tháp điện gió, cơ năng của dòng không khí chuyển động động (gió) đã biến đổi phát điện rồi biến đổi thành thành cơ năng của các cánh quạt và tuabin phát điện rồi biến đổi thành điện năng.

- Trong quá trình vật chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.

- Nếu vật chuyển động không chịu tác dụng của lực cản thì cơ năng của vật được bảo toàn, nghĩa là cơ năng của vật có giá trị không đổi tại mọi thời điểm.

- Trong thực tế, các vật chuyển động luôn chịu tác dụng của lực cản nên cơ năng của chúng không bảo toàn.

Trắc nghiệm KHTN 9: Cơ năng