PHY-07Lớp 10 · Bài 23–25 · SGK Kết nối tri thức

Công, công suất, động năng, thế năng

Kéo xe trên mặt phẳng với góc lực thay đổi để thấy A = F·s·cosα, rồi cho xe lên dốc, theo dõi cột động năng ½mv² và thế năng mgh.

Đang tải mô hình 3D…

Mục tiêu bài học

Công của lực phụ thuộc độ dịch chuyển và thành phần lực theo hướng dịch chuyển.
Động năng phụ thuộc v².
Thế năng trọng trường tùy mốc.

Thuyết minh: Hãy quan sát mô hình và xác định đại lượng đang thay đổi. Công của lực phụ thuộc độ dịch chuyển và thành phần lực theo hướng dịch chuyển; động năng phụ thuộc v²; thế năng trọng trường tùy mốc. Khi thay thông số, đối chiếu chuyển động và đồ thị; chỉ kết luận trong các giả thiết đã công bố.

Ba cảnh của mô phỏng

Cảnh S01
Xe được kéo trên mặt phẳng, hiển thị góc giữa F và s
Cảnh S02
Cho xe đi lên dốc và hiển thị cột động năng/thế năng
Cảnh S03
So sánh cùng quãng đường ở các tốc độ khác nhau để phân biệt công suất và công

Điều khiển trong mô phỏng

Thay góc lực
Khối lượng
Vận tốc
Mốc thế năng

Chốt kiểm tra kiến thức

Lực vuông góc độ dịch chuyển có công bằng 0.

Dùng mô phỏng và bảng đo ở trên để tự kiểm chứng nhận định này.

Lưu ý để không hiểu sai

Không coi mọi lực luôn sinh công dương.
Không gán thế năng tuyệt đối.

Câu hỏi tự kiểm tra

Chọn đáp án để xem giải thích ngay. Không cần đăng nhập.

Câu 1Một người xách túi đi đều trên sàn nằm ngang, lực tay giữ túi hướng thẳng đứng lên. Công của lực này trên đoạn đường đi ngang

Câu 2Kéo xe bằng lực 50 N hợp với phương ngang 60°, xe dịch chuyển 10 m trên mặt ngang trong 5 s. Công suất trung bình của lực kéo là

Kí hiệu và đại lượng

Công AWork: Công của lực không đổi: A = F·s·cosα, đơn vị joule (J); dương khi α < 90°, bằng 0 khi α = 90°, âm khi α > 90°.
Lực FForce: Lực tác dụng lên xe, đơn vị N; chỉ thành phần F·cosα dọc theo hướng dịch chuyển mới sinh công.
Độ dịch chuyển sDisplacement: Độ dịch chuyển của điểm đặt lực, đơn vị m; α là góc giữa vectơ lực và vectơ độ dịch chuyển.
Công suất PPower: Công thực hiện trong một đơn vị thời gian: P = A/t, đơn vị watt (W); khi lực cùng hướng chuyển động, P = F·v.
Động năng WđKinetic energy: Năng lượng vật có do chuyển động: Wđ = ½mv², đơn vị J; tăng 4 lần khi tốc độ tăng gấp đôi.
Thế năng trọng trường WtGravitational potential energy: Năng lượng vật có do vị trí trong trọng trường: Wt = mgh, với h đo từ mốc thế năng đã chọn; có thể âm nếu vật ở dưới mốc.
Mốc thế năngReference level: Vị trí được chọn có Wt = 0. Đổi mốc làm thay đổi giá trị Wt nhưng không làm thay đổi hiệu thế năng giữa hai vị trí.

Xe coi như chất điểm, mặt phẳng không ma sát trừ khi bật; các cột năng lượng vẽ theo cùng thang joule. Nội dung là bản nháp do NAVI biên soạn theo kiến thức phổ thông, chờ giáo viên bộ môn đối chiếu với ấn bản SGK đang giảng dạy.