* Bài 8 trang 145 SGK Vật Lý 10: Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8 m) ném lên một vật với vận tốc đầu 2 m/s. Biết khối lượng của vật bằng 0,5 kg, lấy g = 10 m/s2. Cơ năng của vật bằng bao nhiêu? Khái niệm về công và năng lượng
Nhà máy điện mặt trời Nellis ở Hoa Kỳ, một trong những nhà máy quang điện lớn nhất ở Bắc MỹKhái niệm năng lượng
Ta xét một ví dụ sau đây: hai vật 1 và 2 chuyển động theo phương nằm ngang và ngược chiều nhau sao cho động lượng của vật thứ nhất:
Suy ra sau va chạm vận tốc của hai vật bằng 0, tức là chúng đứng yên. Ta thấy trạng thái chuyển động cơ học của các vật trước và sau va chạm hoàn toàn khác hẳn nhau. Hơn nữa sau va chạm mỗi vật đều bị biến dạng và bị nóng lên ít nhiều. Chuyển động nhiệt của các phân tử trong mỗi vật đều tăng lên.
Rõ ràng trong trường hợp này định luật bảo toàn động lượng không phản ánh được sự thay đổi trạng thái chuyển động, sự biến đổi từ chuyển động cơ học thành chuyển động nhiệt trong mỗi vật.
Do đó, cần phải có thêm một đại lượng vật lí mới để đánh giá sự thay đổi của trạng thái chuyển động, đặc biệt khi có sự biến đổi từ một dạng chuyển động này sang một dạng chuyển động khác. Đại lượng đó phải là thước đo chung cho mọi dạng chuyển động của vật chất. Trong vật lí người ta gọi đại lượng đó là năng lượng.
Năng lượng là thước đo lượng chuyển động của vật chất dưới mọi hình thức của chuyển động.
Người ta chia năng lượng thành nhiều dạng: năng lượng cơ học, năng lượng nhiệt, năng lượng hoá học, năng lượng điện từ, năng lượng nguyên tử … Chuyển động của vật chất là vĩnh cửu, không hề biến mất mà cũng không tự nhiên sinh ra mà chỉ có thể chuyển từ dạng chuyển động này sang dạng chuyển động khác. Vì vậy năng lượng trong toàn vũ trụ là một đại lượng bảo toàn. Định luật bảo toàn năng lượng là một định luật cơ bản của tự nhiênKhái niệm về công
a) Khái niệm về công:
Xét một vật nằm yên trên mặt bàn. Nó chịu tác dụng của hai lực: trọng lượng của nó và phản lực của mặt bàn. Tổng hình học của các ngoại lực bằng không, do đó theo định luật bảo toàn động lượng ta thấy động lượng của vật bảo toàn. Ta suy ra vật phải giữ nguyên trạng thái nằm yên trên bàn.
Xét một ô-tô chuyển động thẳng đều trên đường. Ôtô chịu tác dụng của lực kéo của động cơ, lực cản của không khí, lực ma sát của mặt đường, trọng lượng của ôtô, phản lực của mặt đường. Vì ôtô chuyển động thẳng đều nên theo định luật I Niu-tơn ta suy ra tổng hình học của tất cả các lực tác dụng lên ôtô phải bằng 0. Do đó theo định luật bảo toàn động lượng thì động lượng của ôtô không thay đổi theo thời gian. Trạng thái chuyển động của ôtô và vật nằm trên bàn là như nhau. Tuy nhiên động cơ của ôtô phải hoạt động liên tục, tiêu tốn nhiên liệu để sản ra lực kéo nhằm duy trì trạng thái chuyển động cơ học không thay đổi theo thời gian, trái lại vật nằm yên trên mặt bàn không cần tiêu tốn một tí năng lượng nào cả.
Tuy nhiên , nghiên cứu kỹ chúng ta thấy có sự khác nhau rất cơ bản trong hai ví dụ nêu trên : điểm đặt của các lực tác dụng lên vật trên mặt bàn không dịch chuyển còn điểm đặt của lực kéo của động cơ ôtô liên tục dịch chuyển cùng ôtô.
Thí nghiệm chứng tỏ rằng lượng nhiên liệu tiêu thụ bởi động cơ ôtô tỉ lệ với tích số của lực kéo
Đại lượng được đo bằng tích số của lực và quãng đường dịch chuyển của điểm đặt của lực gọi là công.
Ví dụ trên cho thấy rằng năng lượng nhiệt chứa trong nhiên liệu khi bị đốt cháy trong động cơ ôtô đã chuyển thành công cơ học làm cho ôtô chuyển động. Vậy công chính là đại lượng đặc trưng cho phần năng lượng chuyển đổi từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác, là phần năng lượng trao đổi giữa các vật.
b) Biểu thức của công :
hay:
+
+
+
Từ (3.8a) ta suy ra đơn vị đo lường của công là 1 Jun (viết tắt là J) = 1Nm.
Bây giờ ta tìm cách biểu diễn công mà lực
Ta chia đoạn đường PQ thành nhiều đoạn con
(3.9a)
Nếu ta phân tích các vectơ Một hạt chuyển động theo quỹ đạo nào đó trong không gian từ điểm A có véctơ bán kính đến điểm B có véctơ bán kính . Hạt đó chuyển động dưới tác dụng của lực . Tính công thực hiện bởi lực này. Hướng dẫn giải
Hiện bài giảiCông thực hiện:
Xét trong hệ tọa độ Descartes: với: Vậy: Ẩn phần HD giải Công suất
Khi định nghĩa công mà lực
thực hiện được trên một đoạn đường nào đó ta không tính đến thời gian thực hiện công. Để đặc trưng cho khả năng sinh công nhanh hay chậm của một máy sinh công (một động cơ chẳng hạn) người ta đưa vào một đại lượng vật lí mới gọi là công suất.
Công suất trung bình của một máy sinh công là tỉ số của công và thời gian để thực hiện công đó, tức là :
Về ý nghĩa thì công suất trung bình bằng công sinh ra trong một giây.
Khi ta cho thì có công suất tức thời :
(3.10a)
Mặt khác: (3.10b)
Suy ra đơn vị công suất:
Từ đơn vị công suất là watt, đôi khi trong kỹ thuật người ta còn dùng các đơn vị sau đây của công:
1 watt.giờ (wh) = 3600J
1kwh = 3600KJ 1mã lực ≈ 746W | 
