Đề bài yêu cầu xác định câu sai trong các phát biểu về động năng của vật khi vật chuyển động. Để trả lời chính xác, chúng ta cần hiểu rõ định nghĩa và các yếu tố ảnh hưởng đến động năng. Động năng là năng lượng mà một vật có được do chuyển động.
Các phương án được đưa ra là:
A. Chuyển động thẳng đều
B. Chuyển động với gia tốc không đổi
C. Chuyển động tròn đều
D. Chuyển động cong đều
Xét từng phương án:
-
A. Chuyển động thẳng đều: Chuyển động thẳng đều là chuyển động mà vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp. Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc của vật không đổi. Vì động năng (W_d = frac{1}{2}mv^2) (m là khối lượng, v là vận tốc), nên nếu vận tốc không đổi thì động năng cũng không đổi.
-
B. Chuyển động với gia tốc không đổi: Chuyển động với gia tốc không đổi là chuyển động thẳng biến đổi đều. Trong chuyển động này, vận tốc của vật thay đổi đều theo thời gian. Do vận tốc thay đổi, động năng (W_d = frac{1}{2}mv^2) cũng sẽ thay đổi.
-
C. Chuyển động tròn đều: Chuyển động tròn đều là chuyển động mà vật di chuyển trên một đường tròn với tốc độ góc không đổi. Mặc dù vận tốc (vector) thay đổi liên tục do hướng thay đổi, nhưng tốc độ (độ lớn của vận tốc) là không đổi. Do đó, động năng (W_d = frac{1}{2}mv^2) cũng không đổi.
-
D. Chuyển động cong đều: Tương tự như chuyển động tròn đều, nếu chuyển động cong đều có tốc độ (độ lớn vận tốc) không đổi thì động năng cũng không đổi. Tuy nhiên, nếu tốc độ thay đổi thì động năng cũng thay đổi.
Như vậy, “Động năng của vật không đổi khi vật” chuyển động thẳng đều và chuyển động tròn đều (với tốc độ không đổi). Với chuyển động có gia tốc không đổi (chuyển động thẳng biến đổi đều) và chuyển động cong đều (với tốc độ thay đổi), động năng của vật sẽ thay đổi.
Vậy đáp án sai là:
B. Chuyển động với gia tốc không đổi. Vì chuyển động có gia tốc không đổi (chuyển động thẳng biến đổi đều) sẽ làm vận tốc thay đổi, dẫn đến động năng của vật cũng thay đổi.
Để hiểu rõ hơn, hãy xem xét các câu hỏi liên quan đến động năng:
Câu 1: Một vật trọng lượng 1,0 N có động năng 1,0 J. Lấy g = 10 m/s2 . Khi đó vận tốc của vật bằng bao nhiêu?
Đáp án: D. 4,4 m/s
Câu 2: Một vật khối lượng m = 2kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Dưới tác dụng cả lực nằm ngang 5N, vật chuyển động và đi được 10m. Tính vận tốc của vật ở cuối chuyển dời ấy.
Giải: Sử dụng định lý động năng, công của lực bằng độ biến thiên động năng.
Câu 3: Một ô tô có khối lượng 1000 kg chuyển động với vận tốc 80 km/h. Động năng của ô tô có giá trị nào sau đây?
Đáp án: B. 2,47.105 J
Câu 4: Động năng của một vật tăng khi:
Đáp án: C. Các lực tác dụng lên vật sinh công dương. Theo định lý động năng, công của ngoại lực tác dụng lên vật bằng độ biến thiên động năng của vật.
Câu 5: Tính động năng của một vận động viên có khối lượng 70 kg chạy đều hết quãng đường 400 m trong thời gian 45s.
Giải: Tính vận tốc trung bình, sau đó áp dụng công thức tính động năng.
Câu 6: Khi nào động năng của vật
a. Biến thiên?
b. tăng lên?
c. giảm đi?
Giải: Động năng biến thiên khi vận tốc biến thiên. Động năng tăng khi vận tốc tăng. Động năng giảm khi vận tốc giảm.
Hiểu rõ về động năng và các yếu tố ảnh hưởng đến nó giúp ta trả lời chính xác các câu hỏi liên quan và áp dụng vào giải các bài tập vật lý.