KHÁI NIỆM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐỘNG NĂNG

I. Khái niệm động năng

1. Khái niệm

 - Năng lượng tồn tại trong nhiều dạng, bao gồm hóa năng, nhiệt năng, bức xạ điện từ, năng lượng trọng trường, điện năng, năng lượng đàn hồi, năng lượng nguyên tử, năng lượng nghỉ. Chúng có thể được sắp xếp vào hai nhóm chính: thế năng và động năng.

2. Động năng 

•  - Dạng năng lượng mà một vật có được do nó đang chuyển động gọi là động năng. Động năng có đơn vị là jun.
•  
•  

II. Công thức tính động năng

•  - Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng (kí hiệu W_đ) mà vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức 
•                  W_đ = $\frac{1}{2}$$\frac{\mathrm{<span\; style="color:\#000000;"><span\; style="font-size:22px;"><span\; style="font-family:times\; new\; roman,times,serif;">1</span></span></span>}}{\mathrm{<span\; style="color:\#000000;"><span\; style="font-size:22px;"><span\; style="font-family:times\; new\; roman,times,serif;">2</span></span></span>}}$.mv².
•  trong đó:
•   +  $${\displaystyle m} là khối lượng
•   +  $${\displaystyle v} là tốc độ (hay vận tốc) của vật.
•   + Trong hệ SI, khối lượng được đo bằng kilogram, tốc độ được đo bằng mét trên giây, và động năng thu được đo bằng joule.

 - Động năng của một vật liên hệ với động lượng theo phương trình:

${\displaystyle E_{k}={\frac {p^{2}}{2m}}}$$$$$$$

trong đó:

${\displaystyle p}$$$$$$$+  là động lượng

${\displaystyle m}$$$$$$$+  là khối lượng của vật

 - Động năng tịnh tiến, là động năng liên quan đến chuyển động tịnh tiến, của vật rắn có khối lượng không đổi $${\displaystyle m}, và khối tâm của nó di chuyển với tốc độ $${\displaystyle v}, sẽ bằng với

${\displaystyle E_{t}={\tfrac {1}{2}}mv^{2}}$$$$$$$

trong đó:

${\displaystyle m}$$$$$$$+  là khối lượng của vật

${\displaystyle v}$$$$$$$+  là tốc độ khối tâm của vật.

 

•  - Động năng của một hệ phụ thuộc và cách chọn hệ quy chiếu: hệ quy chiếu cho giá trị động năng nhỏ nhất là hệ mà trong đó, tổng động lượng của hệ bằng không. Giá trị động năng nhỏ nhất này đóng góp vào khối lượng bất biến của hệ.
•  

Chuyển động quay

Động năng của một vật vừa chuyển động tịnh tiến, vừa quay là:

E_đ = E_t + E_q

với E_t là động năng tịnh tiến

E_t = ½.m.v²

và E_q là động năng quay

E_q = ½.I.ω²

ở đây:

• m: khối lượng,
• v: vận tốc chuyển động tịnh tiến,
• I: mômen quán tính và
• ω: vận tốc góc

Có thể liên hệ động năng quay với mômen động lượng qua biểu thức:

E_q = L²/2I

với:

• L: mômen động lượng
• I: mômen quán tính

III. Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng

•  - Động năng của một vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công, ta có:

                              A = $\frac{1}{2}$$\frac{\mathrm{<span\; style="color:\#000000;"><span\; style="font-size:22px;"><span\; style="font-family:times\; new\; roman,times,serif;">1</span></span></span>}}{\mathrm{<span\; style="color:\#000000;"><span\; style="font-size:22px;"><span\; style="font-family:times\; new\; roman,times,serif;">2</span></span></span>}}$mv₂² – $\frac{1}{2}$$\frac{\mathrm{<span\; style="color:\#000000;"><span\; style="font-size:22px;"><span\; style="font-family:times\; new\; roman,times,serif;">1</span></span></span>}}{\mathrm{<span\; style="color:\#000000;"><span\; style="font-size:22px;"><span\; style="font-family:times\; new\; roman,times,serif;">2</span></span></span>}}$mv₁².

•  - Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng và ngược lại.

Trung tâm luyện thi - gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng