Sơ đồ tư duy Vật lý 10 Chương 4

TÓM TẮT LÍ THUYẾT CHƯƠNG 4: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

I. ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

1. Động lượng

    a) Xung lượng của lực

    Độ biến thiên động lượng của một vật trong khoảng thời gian Δt bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.

    Ý nghĩa: Khi lực đủ mạnh tác dụng lên vật trong một khoảng thời gian hữu hạn sẽ làm động lượng của vật biến thiên.

2. Định luật bảo toàn động lượng

    - Hệ cô lập (hệ kín)

        + Một hệ nhiều vật được gọi là cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau.

        + Trong hệ cô lập chỉ có nội lực tương tác giữa các vật trong hệ trực đối nhau từng đôi một.

    - Chuyển động bằng phản lực

    Trong một hệ kín đứng yên, nếu có một phần của hệ chuyển động theo một hướng thì phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại. Chuyển động theo nguyên tắc như trên được gọi là chuyển động bằng phản lực.

II. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT

1. Công

    A = F.s.cosα

2. Công suất

    Công suất là công thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Kí hiệu là P

       Trong đó: A là công thực hiện (J)

        t là thời gian thực hiện công A (s)

        P là công suất (W)

    1 W = 1 J/s

    Chú ý:

    - Trong thực tế người ta còn dùng:

        + Đơn vị công suất là mã lực hay ngựa (HP)

    1 HP = 736 W

        + Đơn vị thực hành của công là oátgiờ (W.h)

    1 W.h = 3600 J

    1 kW.h = 3600000 J

    - Khái niệm công suất cũng được mở rộng cho các nguồn phát năng lượng không phải dưới dạng sinh công cơ học.

    Ví dụ: Động cơ, đèn, đài phát sóng, lò nung...

    - Cũng định nghĩa công suất tiêu thụ của một thiết bị tiêu thụ năng lượng là đại lượng đo bằng năng lượng tiêu thụ của thiết bị đó trong một đơn vị thời gian.

III. ĐỘNG NĂNG

1. Động năng

    - Năng lượng là một đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công của vật.

    - Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức:

    Trong đó: m là khối lượng của vật (kg)

        v là vận tốc của vật (m/s)

        Wđ là động năng (J)

    - Tính chất

        + Chỉ phụ thuộc độ lớn vận tốc, không phụ thuộc hướng vận tốc.

        + Là đại lượng vô hướng, có giá trị dương.

        + Mang tính tương đối.

    - Đơn vị của động năng là jun (J)

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

    Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng (tức là vật thu thêm công hay vật sinh công âm). Ngược lại, khi lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng của vật giảm (tức là vật sinh công dương).

IV. THẾ NĂNG

1. Thế năng trọng trường

    Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. Nếu chọn thế năng tại mặt đất thì thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là:

    W_t = mgz

    - Tính chất

        + Là đại lượng vô hướng.

        + Có giá trị dương, âm hoặc bằng không, phụ thuộc vào vị trí chọn làm gốc thế năng.

    - Đơn vị của thế năng là jun (J)

    Chú ý: Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì thế năng tại mặt đất bằng không (W_t = 0).

    - Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và tại N.

    Hệ quả: Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường:

    - Khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương.

    - Khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm.

2. Thế năng đàn hồi

    - Thế năng đàn hồi là một đại lượng vô hướng, dương.

    - Đơn vị của thế năng đàn hồi là jun (J).

V. CƠ NĂNG

1. Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường

     - Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường:

        + Nếu động năng giảm thì thế năng tăng (động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại.

        + Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.

2. Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi

    - Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật.

   Chú ý: Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi. Nếu vật còn chịu tác dụng thêm các lực khác thì công của các lực khác này đúng bằng độ biến thiên cơ năng.

SƠ ĐỒ TƯ DUY CHƯƠNG 4: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

MẪU SỐ 1

MẪU SỐ 2

MẪU SỐ 3