Giải bài 4 trang 163 – Bài 34 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang, vật chịu tác dụng của hai lực \( {{\overrightarrow{F}}_{1}} \) và \( {{\overrightarrow{F}}_{2}} \) trong mặt phẳng và có phương vuông góc với nhau (Hình 34.3).
Khi vật dịch chuyển được 2 m từ trạng thái nghỉ, động năng của vật bằng bao nhiêu ? Xét các trường hợp :
| a) \( {{F}_{1}}=10\text{ N, }{{\text{F}}_{2}}=0. \) | b) \( {{\text{F}}_{1}}=0, {{F}_{2}}=5\text{ N } \) | c) \( {{\text{F}}_{1}}= {{F}_{2}}=5\text{ N } . \) |
a) \( {{F}_{1}}=10\text{ N, }{{\text{F}}_{2}}=0. \)
Vật chuyển động theo \( {{\overrightarrow{F}}_{1}} \)
\( \begin{align} & \Rightarrow {{A}_{1}}={{F}_{1}}.s=20\text{ J}\text{.} \\ & {{\text{v}}_{0}}=0\text{ nên }{{\text{W}}_{\text{đ0}}}=0\Rightarrow {{W}_{\text{đ}}}=\Delta {{W}_{\text{đ}}}={{A}_{1}}=20\text{ J}\text{.} \\ \end{align} \)
b) \( {{\text{F}}_{1}}=0, {{F}_{2}}=5\text{ N } \)
Vật chuyển động theo \( {{\overrightarrow{F}}_{2}} \)
\( \Rightarrow {{A}_{2}}={{F}_{2}}.s=10\text{ J}\Rightarrow {{W}_{\text{đ}}}=10\text{ J} \)
c) \( {{\text{F}}_{1}}= {{F}_{2}}=5\text{ N } . \)
\(\Rightarrow\) Hợp lực \( \overrightarrow{F}={{\overrightarrow{F}}_{1}}+{{\overrightarrow{F}}_{2}} \)
Có độ lớn \( F=5\sqrt{2}\text{ N} \)
Vật chuyển động theo hợp lực \(\overrightarrow{F}\) nên :
\( A=F.s=10\sqrt{2}\text{ J}\Rightarrow {{W}_{d}}=10\sqrt{2}\text{ J}\text{.} \)
Ghi nhớ :
- Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức: \( {{W}_{\text{đ}}}=\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}} \)
- Động năng của một vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công.
- Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật.