Lý thuyết Vật lí 10 Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

1. Thế năng và động năng.
2. Thế năng

- Trường hấp dẫn do Trái Đất gây ra xung quanh nó gọi là trọng lực. 

- Biểu hiện của trường trọng lực là sự xuất hiện của trọng lực P tác dụng lên một vật có khối lượng

m đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng không gian có trường trọng lực:

P=m.g

g: là giá trị gia tốc rơi tự do hay còn gọi là gia tốc trọng trường.

- Xét một khoảng không gian không quá rộng thì gia tốc trọng trường tại mọi điểm có phương song

song, cùng chiều và cùng độ lớn.

- Thế năng trong trường trọng lực đều được xác định bằng biểu thức:

Wt=m.g.h (h là độ cao so với mốc thế năng được chọn)

- Thế năng là năng lượng nên được đo bằng Jun (J).

- Nhận xét: Khi vật ở trên mặt đất (h = 0) thì vật không có thế năng (Wt=0) . Ta nói mặt đất

được chọn làm mốc (hay gốc) thế năng.

Quả bóng có thế năng so với mặt đất

2. 2.Động năng.

• Động năng là năng lượng một vật có được do chuyển động và được xác định bằng biểu thức:

• Động năng là năng lượng nên được đo bằng Jun (J)

Cánh quạt đang quay có động năng

Quả bóng bay đi có động năng

1. Cơ năng
2. 1.Sự chuyển hóa động năng và thế năng của vật

• Xung quanh có rất nhiều tình huống mà có sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng.

Động năng và thế năng của tàu chuyển hóa qua lại lẫn nhau

Động năng và thế năng của em bé chuyển hóa qua lại

2. 2.Định luật bảo toàn cơ năng.

- Thế năng và động năng là hai dạng của cơ năng. Cơ năng W của một vật bằng tổng thế năng W_t và

động năng W_đ của nó: W=Wd+Wt

- Trong quá trình chuyển động, động năng có thể giảm do chuyển hóa thành thế năng hoặc thế năng giảm

do chuyển hóa thành động năng. Quá trình chuyển hóa này thường kèm theo sự hao phí năng lượng.

- Động năng giảm đi bao nhiêu thì thế năng tăng lên bấy nhiêu và ngược lại. Hay nói cách khác tổng

thế năng và động năng là không đổi. Đó là định luật bảo toàn cơ năng.

Bỏ qua ma sát thì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn

1. Sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Hiệu suất.
2. 1.Sự chuyển hóa năng lượng.

- Năng lượng có thể được dự trữ và chuyển từ dạng này sang dạng khác (chuyển hóa năng lượng),

từ vật này sang vật khác (truyền năng lượng) khi có lực tác dụng hoặc các tác động vật lý khác.

Chuyển hóa năng lượng Mặt Trời thành điện năng

2. 2.Hiệu suất.

- Trong khoa học, người ta sử dụng khái niệm hiệu suất H để mô tả tỉ lệ (có thể tính theo phần trăm)

giữa năng lượng có ích được tạo ra

W_có ích và tổng năng lượng cung cấp W_{cung cấp}:

3. 3.Minh họa định luật bảo toàn năng lượng.

- Năng lượng không tự sinh ra hoặc không tự mất đi; năng lượng chỉ chuyển hóa từ dạng này sang

dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác. Nói cách khác, năng lượng được bảo toàn.