Vì sao xe vẫn chạy cùng tốc độ nhưng động năng của phần hàng còn lại đã giảm?

Giải thích nguyên lý

Khi hệ được chọn thay đổi khối lượng, cùng tốc độ không còn bảo đảm cùng động năng. Cần xác định đang xét toàn bộ xe và hàng hay chỉ phần còn ở trên xe. Hàng rời khỏi xe có thể vẫn mang động năng riêng; không được gọi phần chênh ấy tự động là nhiệt.

Ví dụ và phân tích

Ở cùng tốc độ 2 m/s, khối lượng xe cùng hàng ban đầu 4 kg có động năng 8 J. Sau khi xét riêng xe cùng phần hàng còn lại 3 kg, động năng phần đó là 6 J. Nếu 1 kg hàng vừa tách còn cùng tốc độ ngang, nó mang 2 J động năng ngang.

Cách kiểm tra

Vẽ đường bao hệ trước khi tính. Có thể dùng mô hình các khối chuyển động cùng nhau rồi đổi nhóm được tính, không cần thực hiện thả hàng. Cộng 6 J của phần còn lại và 2 J của phần tách để kiểm tra phần chuyển động ngang ban đầu.

Ứng dụng

Trong vận chuyển vật liệu, một biểu đồ năng lượng chỉ có nghĩa khi ranh giới hệ được giữ rõ. Kết quả này không nói xe tự tạo năng lượng hay vi phạm bảo toàn; năng lượng có thể đi ra cùng vật chất.

Điều kiện và giới hạn

Ví dụ chỉ mô tả tại thời điểm tách với tốc độ ngang bằng nhau, chưa xét rơi, va chạm hay lực điều khiển xe sau đó. Không dùng nó thay cho bài toán chuyển động khối lượng biến đổi. Không thả đồ từ phương tiện đang chạy.

Đọc hình

Hai phần cùng tốc độ ngang 2 m/s: xe và hàng 3 kg mang 6 J, kiện rời 1 kg mang 2 J, tổng vẫn 8 J.

Học tiếp

Động năng là gì và khi nào vật có động năng Cơ năng bằng tổng những dạng năng lượng nào