Động năng là gì?
Động năng là năng lượng có được trong quá trình chuyển động của 1 vật. No được định nghĩa là công cần thực hiện để gia tốc một vật với khối lượng từ trạng thái nghỉ đến khi đạt vận tốc hiện tạo của nó. Đến khi đạt được năng lượng này thì vật sẽ duy trì tốc động năng này đến khi vận tốc bị thay đổi. Khi vật có động năng thì vật đó có thể tác dụng lên các vật khác và lực này sinh công. Động năng phụ thuộc vào 1 yếu tố chính là khối lượng và vận tốc chuyển động của vật.
Ký hiệu động năng
Giống như các đại lượng vật lý khác, động năng được ký hiệu là Wđ. Đơn vị này có ký hiệu riêng để giúp dễ dàng nhận biết cũng như nắm bắt thông tin thông số.
Đơn vị động năng
Động năng có đơn vị là Jun (J) trong hệ đo lường quốc tế SI. Đơn vị này được đặt theo tên nhà vật lý học nổi tiếng người Anh James Prescott Joule.
Công thức tính động năng
Trong phần nội dung này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về công thức tính động năng của vật rắn hoặc chuyển động quay.
Công thức tính động năng của vật rắn
Động năng của một chất điểm (vật có khối lượng rất nhỏ, được xem là 1 điểm) hay một vật không qua thì động năng của chúng được tính thông qua công thức như sau:
Wđ = ½.m.v2
Trong đó:
- Wđ: Động năng (J)
- m: Khối lượng vật chất của vật thể rắn (kg)
- v: Vận tốc của vật, thay đổi theo vị trí của nó 9m/s)
Công thức tính động năng của chuyển động quay
Ta có công thức tính động năng của một vật vừa chuyển động quay và tịnh tiến là:
Wđ = Wđt + Wđφ = ½.mv2 + I.ω2
Trong đó:
- Wđt = ½.mv2: Động năng tịnh tiến
- Wđφ = I.ω2: Động năng quay
- m: Khối lượng vật
- v: Vận tốc chuyển động
- I: Mô men quán tính
- ω: Vận tốc góc
Công của lực tác động và độ biến thiên động năng
Định lý động năng được phát hiểu như sau: Độ biến thiên của động năng của một vật bất kỳ bằng công của ngoại lực tác dụng vào vật đó.
Ta có công do lực F sinh ra theo công thức: A = ½.m.v22 - ½.m.v12
Trong đó:
- A: Công của lực F tác động làm vật di chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2
- ½.m.v22 : Động năng của vật ở vị trí 2
- ½.m.v12 : Động năng của vật ở vị trí 1
⇒ Hệ quả: Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng (vật thu công hay sinh công âm). Lực tác dụng lên vật sinh công âm thì động năng của vật (vật sinh công dương).
