1. Năng lượng và công
1.1. Nhận biết
1.1.1. Định nghĩa
1.1.1.1. Công: xuất hiện khi năng lượng truyền từ vật này sang vật khác bằng cách tác dụng lực làm thay đổi trạng thái chuyển động.
1.1.1.1.1. A = F.s.cosα
1.1.1.2. Năng lượng: là thứ mà mọi hiện tượng trong tự nhiên đều cần để xảy ra.
1.1.1.3. Định luật bảo toàn năng lượng: trong quá trình truyền năng lượng từ vật này sang vật khác, chuyển hóa năng lượng và từ dạng này sang dạng khác, năng lượng luôn được bảo toàn.
1.1.1.4. Chuyển hoá năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóá từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác.
1.2. Thông hiểu
1.2.1. Công của lực
1.2.1.1. A = F.s.cosα
1.2.2. Sự chuyển hoá và truyền năng lượng trong một quá trình được xác định khi năng lượng từ vật này chuyển sang vật khác và có biến đổi về dạng năng lượng.
2. Công suất_hiệu suất
2.1. Nhận biết
2.1.1. Công suất : P = A/t (W)
2.1.2. Đặc điểm hiệu suất
2.1.2.1. Luôn nhỏ hơn 1. Tỉ số năng lượng hao phí so với toàn phàn càng ít thì hiệu suất càng cao.
2.2. Thông hiểu
2.2.1. H = Wci.100%/Wtp
2.2.2. Công có ích là công không gây cản trở hay bất lợi cho quá trình hoạt động. (Hiệu của công toàn phần với công hao phí)
2.2.3. Công toàn phần là công cần để thực hiện một quá trình, từ đó sinh ra có ích và hao phí.
2.2.4. Công hao phí là công bị dư ( có hao tốn nhưng không đúng mục đích) trong quá trình hoạt động.
3. Moment lực_điều kiện cân bằng của vật
3.1. Nhận biết
3.1.1. Moment lực
3.1.1.1. Là đại lượng đặc trưng các tác dụng làm quay của lực và được xác định bằng tích của lực và cánh tay đòn của nó___M=F.d
3.1.2. Ngẫu lực
3.1.2.1. Là hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng đặt vào một vật.
3.1.3. Moment ngẫu lực
3.1.3.1. Được xác định khi hai lực đều làm cho vật quay theo một chiều__M=F1.d1+F2.d2 hay M=F.d
3.2. Thông hiểu
3.2.1. Điều kiện cân bằng của thanh nằm ngang có trục quay
3.2.1.1. Tổng các lực tác dụng lên thanh bằng không.
3.2.1.2. Tổng các moment lực tác dụng lên vật đối với một điểm bất kì chọn làm trục quay bằng 0 (nếu chọn một chiều quay làm chiêu dương).
3.2.2. Moment lực
3.2.2.1. M=F.d
3.2.3. Cánh tay đòn của lực
3.2.3.1. là khoảng cách từ trục đến giá của lực.
3.3. Vận dụng
3.3.1. Đề bài
3.3.1.1. Cái thước AB = 1,2m,trục quay O cách đầu A một khoảng 80 cm. Một lực F1 = 5 N tác dụng lên đầu A theo phương vuông góc với thước. Hỏi độ lớn lực tác dụng vào đầu B?
3.3.2. Bài giải
3.3.2.1. Ta có: d2 = 1,2 - 0,8 = 0,4 (m) Lại có , Thanh cân bằng khi: M1= M2 ⇔ F1.d1 = F2.d2 ⇔ F2 = (F1.d1)/d2 = (5.0,8)/0,4 = 10 (N).
4. Động năng và thế năng _ Định luật bảo toàn cơ năng
4.1. Nhận biết
4.1.1. Động năng
4.1.1.1. Vật đang chuyển động có khả năng thực hiện công, vật đó mang năng lượng dưới dạng động năng.
4.1.1.2. Wđ = 1/2 m.v^2 (J)
4.1.1.3. Động năng là đại lượng vô hướng, có thể dương hoặc bằng không.
4.1.2. Thế năng trọng trường
4.1.2.1. Là năng lượng được lưu trữ khi một vật đang ở độ cao h so với mặt đất.
4.1.2.2. Wt = m.g.z (J)
4.1.2.3. Độ lớn thế năng phụ thuộc vào mốc. Là đại lượng vô hướng có thể âm, dương hoặc bằng không.
4.1.3. Cơ năng
4.1.3.1. Là tổng động năng và thế năng của vật.
4.1.3.2. W = 1/2 m.v^2 + m.g.z (J)
4.1.3.3. Đại lượng vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không.
4.2. Thông hiểu
4.2.1. Thế năng trọng trường
4.2.1.1. Được xác định khi có được mốc tính độ cao và khối lượng vật.
4.2.2. Độ cao tại một điểm
4.2.2.1. Khi xuất hiện ngoại lực (lực cản, lực ma sát), ta có công thức : A = W2 - W1
4.2.2.1.1. Lúc này, ta có : F.s.cos = (1/2 m.v2^2 + m.g.z2) - (1/2 m.v1^2 + m.g.z1) Và từ đó biến đổi công thức ta xác định được độ cao .
4.2.3. Cơ năng
4.2.3.1. Khi có biến thiên động năng
4.2.3.1.1. Động năng tăng, cơ năng tăng và ngược lại.
4.3. Vận dụng
4.3.1. Đề bài
4.3.1.1. Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc là 20 m/s từ độ cao h so với mặt đất. Khi chạm đất vận tốc của vật là 30 m/s, bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2. Hãy tính:
4.3.1.1.1. a. Độ cao h. b. Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. c. Vận tốc của vật khi động năng bằng 3 lần thế năng.
4.3.2. Bài làm
4.3.2.1. a. Chọn góc thế năng tại mặt đất (tại B). + Cơ năng tại O (tại vị trí ném vật) Theo định luật bảo toàn cơ năng: W (O) = W (B).
4.3.2.2. b. Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất. Gọi A là độ cao cực đai mà vật đạt tới. + Cơ năng tại A: W (A) = mgh. + Cơ năng tại B: W (B) = (1/2) mv2. Theo định luật bảo toàn cơ năng: W (A) = W (B)
4.3.2.3. c. Gọi C là điểm mà Wđ(C) = 3Wt(C). Cơ năng tại C : W (C) = Wđ (C) + Wt (C) Theo định luật bảo toàn cơ năng: W(C) = W(B).