Động năng là gì? Công thức tính động năng? Định lý về động năng?

Động năng là gì? Công thức tính động năng? Định lý về động năng?

Động năng được hiểu là một dạng năng lượng được hình thành bởi chuyển động. Trong bài viết này, cùng Công Decor khám phá kỹ hơn về động năng xoay quanh việc trả lời các câu hỏi: “Động năng là gì? Công thức tính động năng là gì? Định lý động năng?”. Mời bạn đọc theo dõi!

Động năng là gì?

Để hiểu động năng là gì, chúng ta cần đi tìm hiểu về khái niệm của năng lượng.
Năng lượng là một đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công của vật. Năng lượng tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau: như cơ năng, nội năng, năng lượng điện trường, năng lượng từ trường… Năng lượng có thể chuyển hoá qua lại từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác.

Động năng là một dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động. Nó được định nghĩa là công cần thực hiện để gia tốc một vật với khối lượng cho trước từ trạng thái nghỉ tới vận tốc hiện thời của nó. Sau khi đạt được năng lượng này bởi gia tốc của nó, vật sẽ duy trì động năng này trừ khi tốc độ của nó thay đổi.

Công thức tính động năng là gì?

Động năng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc v là năng lượng (kí hiệu Wđ) mà vật đó có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức

Wđ = 1/2.mv².

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

v là vận tốc của vật (m/s)

Wđ là động năng (J)

Động năng của vật rắn
Trong cơ học cổ điển, động năng của một chất điểm (một vật nhỏ đến nỗi mà khối lượng của nó có thể được xem là chỉ tồn tại tại một điểm), hay một vật không quay, được cho bởi phương trình

Ek = ½ mv

với m là khối lượng và 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 (Jun).

Ví dụ, một vật khối lượng 80kg di chuyển với tốc độ 18 mét trên giây (65 km/h) thì động năng của nó là

Ek = (1/2).80.182 J = 12.96 kJ

Bởi vì động năng tỉ lệ theo bình phương tốc độ, nên một vật tăng gấp đôi tốc độ thì nó sẽ có động năng gấp bốn lần ban đầu. Ví dụ, một chiếc xe hơi di chuyển nhanh gấp đôi chiếc khác thì phải tốn quãng đường gấp bốn lần để dừng, nếu lực thắng là bằng nhau.

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

Ek = p² / 2m

+ p là động lượng

+ 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 m, và khối tâm của nó di chuyển với tốc độ v, sẽ bằng với

Et = ½ mv²

+ m là khối lượng của vật

+ v là tốc độ khối tâm của vật.

Định lý về 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).

A = ½ mv²₂ – ½ mv₁²

Trong đó:

½ mv²₂ là động năng lúc sau của vật.

½ mv₁²là động năng ban đầu của vật.

A là công của các ngoại lực tác dụng vào vật.

Nguồn: https://congdecor.vn/ban-can-biet/dong-nang-la-gi-cong-thuc-tinh-dong-nang.html