Bạn đang xem bài viết Cơ Năng Là Gì? Nêu Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng Của Con Lắc Đơn được cập nhật mới nhất tháng 10 năm 2023 trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Cơ năng là một thuật ngữ được sử dụng rất nhiều, đặc biệt là trong vật lý. Thế nhưng khái niệm cụ thể của cơ năng là gì? Định luật bảo toàn cơ năng đăng diễn giải như thế nào? Tất cả lời giải đáp sẽ được Thợ sửa xe lãm rõ ngay trong bài viết này.
Cơ năng là gì?
Theo định nghĩa về cơ năng Vật lý 8 thì khi một vật có được khả năng thực hiện công thì ta sẽ nói là vật có cơ năng hay cơ năng của một vật. Nếu vật có khả năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật đó cũng càng lớn. Cơ năng sẽ được tính bằng đơn vị Jun (Ký hiệu là: J).
Còn dựa theo cơ năng vật lý 10 thì cơ năng được định nghĩa là khi một vật chuyển động trong trọng trường thì tổng các động năng và thế năng của vật sẽ được gọi là cơ năng. Cơ năng là một đại lượng có thể dương, có thể âm hoặc cũng có thể bằng không.
Hai dạng cơ năng là gì?
Theo Vật lý lớp 8 thì có 2 dạng cơ năng đó là thế năng và động năng.
Thế năng
Cơ năng của 1 vật sẽ phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất hoặc so với một vị trí khác đã được chọn làm mốc để tính độ cao. Chúng ta gọi là thế năng hấp dẫn. Vật có trọng lượng càng lớn và ở vị trí càng cao thì thế năng hấp dẫn của vật sẽ càng lớn.
Cơ năng của 1 vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật và được gọi là thế năng đàn hồi.
Động năng
Động năng chính là cơ năng của một vật được tạo ra nhờ chuyển động. Khi một vật có trọng lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng của nó sẽ càng lớn.
Động năng và thế năng cũng là hai dạng của cơ năng. Cơ năng của một vật sẽ bằng tổng thế năng cùng với động năng của vật đó. Động năng thế năng và cơ năng có quan hệ mật thiết với nhau.
Công thức tính cơ năng
Nếu cơ năng của vật đó chỉ chịu tác dụng của trọng lực
Cơ năng của vật chuyển động là nhờ tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng với thế năng trọng trường của vật:
Trong đó:
Gốc thế năng của 1 vật chuyển động bên trong trường hấp dẫn sẽ được chọn tại mặt đất.
Đối với vật hoặc hệ vật chỉ chịu tác động của trọng lực thì cơ năng của nó chính là một đại lượng bảo toàn. Tức là: W1 = W2, từ đó suy ra biến thiên thế năng W2 – W1 = 0.
Nếu cơ năng của vật đó chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi
Cơ năng của vật có thể chuyển động là nhờ tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật:
Trong đó:
Gốc thế năng được chọn thường sẽ là vị trí cân bằng của lò xo
Đối với vật hoặc hệ vật chỉ chịu tác động từ lực đàn hồi thì cơ năng của nó cũng được coi là một đại lượng bảo toàn. Nghĩa là, W1 = W2, từ đây suy ra biến thiên thế năng W2 – W1 = 0.
Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng
Sự bảo toàn cơ năng chính là định luật bảo toàn chỉ số cơ năng khi chuyển động của 1 vật trong trọng trường mà chỉ chịu tác động của trọng lực hay lực đàn hồi. Hiểu một cách đơn giản thì là, thế năng và động năng của 1 vật có khả năng sẽ bị biến đổi qua lại trong quá trình vật chuyển động bên trong trọng trường. Tuy nhiên do cơ năng bằng tổng của động năng với thế năng nên tổng của chúng vẫn không hề thay đổi.
Định luật bảo toàn cơ năng định nghĩa rằng: “Trong khi chuyển động, nếu 1 vật chỉ chịu tác dụng của của trọng lực thì động năng hoàn toàn có thể chuyển thành thế năng và ngược lại và tổng của chúng tức là cơ năng sẽ được bảo toàn”.
Định luật bảo toàn cơ năng của một vật chỉ chính xác khi vật không chịu phải bất kì lực tác động nào khác từ bên ngoài trừ trọng lực và lực đàn hồi. Nếu trong quá trình chuyển động mà vật phải chịu thêm tác động của bất cứ 1 lực nào khác thì cơ năng của vật sẽ bị thay đổi. Lúc này, công của những lực tác động lên vật sẽ bằng với độ biến thiên của cơ năng.
Hệ quả của cơ năng là gì?
Hệ quả của cơ năng được thể hiện rõ ràng nhất trong quá trình chuyển động của một vật bên trong trọng trường. Nếu thế năng của vật giảm xuống thì động năng của vật sẽ tăng lên và ngược lại. Đồng thời chúng ta cũng có thể hiểu rằng khi động năng ở cực đại thì thế năng sẽ ở mức cực tiểu và ngược lại.
Ứng dụng của định luật bảo toàn cơ năng là gì?
Một số bài tập tiêu biểu về cơ năng
Bài 1: Viết công thức thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo.
Giải: Động năng: Wd = 12mv2
Thế năng: Wt =12kx2
Cơ năng: W =12kA2 = 12mw2A2
Bài 2: Cơ năng của 1 con lắc đơn có chiều dài là l, vật có khối lượng là m chuyển động tại nơi có gia tốc là g. Khi đó thì dao động bé cùng với biên độ góc α0 sẽ được xác định bằng công thức nào?
Giải: W =12mgl02
Bài 3: Một con lắc đơn có sợi dây với chiều dài l = 1m, vật nặng có trọng lượng m = 0,2 kg. Ta kéo vật nặng lệch khỏi vị trí cân bằng để cho phương của sợi dây tạo với phương thẳng đứng đúng một góc = 60 độ rồi buông nhẹ. Bỏ qua lực cản của không khí ta lấy g = 10m/s2. Chọn mốc để tính thế năng tại vị trí cân bằng của con lắc. Tính cơ năng của vật thể tại vị trí thả vật cùng vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng
Giải: Bỏ qua yếu tố lực cản của không khí thì cơ năng sẽ được bảo toàn.
Chọn mốc thế năng ở 1 vị trí cân bằng (tại O).
=mghA= 0,2 x 10(CO – CH)
= 2 x (l – l x cosα) = 2 x (1 – l x cos60) = 1 (J)
Khi đó, WO = 1= WA(J)
WđO = 1 (DOWtO = 0)
⇔ 12mv02= 1
⇔ vO = 10 (m/s)
Cơ Năng Là Gì? Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng Là Gì?
Cơ năng là một đại lượng đặc trưng cho chuyển động của vật trong trọng trường, mà ở đó giá trị của nó được tính bằng tổng động năng và thế năng.
Một vật bất kỳ có khả năng thực hiện công thì đồng nghĩa với việc xuất hiện cơ năng. Công cơ học và cơ năng tuân theo tỉ lệ thuận. Nếu công càng lớn thì cơ năng càng lớn và ngược lại. Cơ năng được kí hiệu là W.
Đơn vị đo cơ năng là Jun, kí hiệu là J.
Xét trong trường hợp vật chuyển động trong trọng trường thì công thức tính cơ năng được xác định như sau:
Vậy động năng và thế năng trong công thức là gì?
Động năng là năng lượng được sinh ra do quá trình vật chuyển động.
Giá trị của động năng luôn luôn dương và được kí hiệu là Wđ. Công thức tính động năng như sau:
Theo định luật bảo toàn động năng thì khi vật chuyển động, độ biến thiên của đại lượng này sẽ dựa vào ngoại lực tác dụng vào vật. Cụ thể như sau:
Thế năng là năng lượng tiềm năng (hay còn gọi là năng lượng dự trữ) được sản sinh trong quá trình tiếp xúc giữa các phần thông qua lực thế.
Thế năng được kí hiệu là Wt và công thức của nó như sau:
Định luật bảo toàn cơ năngĐịnh luật bảo toàn cơ năng thực chất là định luật thể hiện sự bảo toàn tuyệt đối giá trị của cơ năng khi vật chỉ chịu sự tác động của trọng lực và lực đàn hồi. Các giá trị của những nguồn năng lượng thành phần như động năng và thế năng luôn thay đổi, tăng giảm và biến đổi qua nhau. Tuy nhiên, tổng giữa chúng thì vẫn được giữ nguyên như giá trị ban đầu. Xét trên từng trường hợp cụ thể, đó là:
Lực đàn hồi ở thế năng giảm thì động năng tăng và khi đàn hồi tăng thì động năng giảm. Như vậy, tổng cơ năng trong toàn trình được cân bằng.
Trong trường hợp chỉ xuất hiện trọng lực ở vật thì động năng sẽ được chuyển hóa thành thế năng và ngược lại. Lúc này, giá trị của hai đại lượng này không đổi, suy ra cơ năng được bảo toàn. Công thức cơ năng là:
Như vậy có thể thấy, cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu lực thế như trọng lực và lực đàn hồi thì giá trị của nó vẫn được giữ nguyên. Vật ở vị trí động năng cực đại thì thế năng sẽ cực tiểu và ngược lại. Giá trị của cơ năng luôn là một hằng số.
Còn khi chịu tác dụng của một lực khác như: lực ma sát, lực cản… thì giá trị cơ năng sẽ biến thiên, do sự thay đổi công của vật.
Ứng dụng của định luật bảo toàn cơ năngCơ Năng Là Gì? Thế Năng Là Gì, Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng
I. Khái niệm cơ năng là gì?
Cơ năng là gì? Là khái niệm được dùng để chỉ khả năng sản sinh công của một vật. Khi vật có khả năng sinh ra công càng lớn thì cơ năng của vật đó càng lớn. Đơn vị của cơ năng là Jun (J).
Cơ năng được chia làm hai dạng đó là thế năng và động năng. Cụ thể như sau:
Động năng là gì?
Động năng được dùng để chỉ cơ năng của một vật được tạo ra do chuyển động. Khi một vật chuyển động càng nhanh và có khối lượng càng lớn thì động năng của vật đó càng lớn. Ví dụ: hòn bi đang lăn.
Thế năng là gì?
Thế năng trọng trường
Thế năng được xác định bởi độ cao của vật so với mặt đất (ta có thể không lấy mặt đất mà lấy một vị trí khác làm mốc để tính độ cao) được gọi là thế năng trọng trường. Hay nói cách khác, cơ năng của một vật sẽ phụ thuộc vào độ cao của vật với một điểm xác định làm mốc để tính độ cao.
Vật được đặt cách càng cao so với mốc tính thì thế năng càng lớn, khi vật được đặt trên mặt đất hoặc mốc tính thì thế năng trọng trường của vật lúc này bằng 0. Ví dụ như quạt trần so với nền nhà.
Ngoài ra, thế năng trọng trường của vật còn phụ thuộc vào khối lượng của nó. Khối lượng của vật càng nhỏ thì thế năng càng nhỏ.
Thế năng đàn hồi
Thế năng đàn hồi là khái niệm được dùng để chỉ việc cơ năng của một vật bị ảnh hưởng bởi độ biến dạng của vật. Ví dụ như lò xo.
Một vật có thể có cả thế năng và động năng. Lúc này cơ năng của vật sẽ là tổng của thế năng và động năng. Một vật có cả động năng và thế năng ví dụ như trái cây rụng, lá rơi, máy bay đang cất cánh…
Như vậy, khi một vật đang chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của nó bằng tổng của động năng và thế năng. Từ đó ta có công thức tính cơ năng như sau:
W = Wđ + Wt = ½ mv2 + mgz
II. Sự bảo toàn cơ năng
Bên cạnh cơ năng là gì? Định luật bảo toàn cơ năng là định luật bảo toản chỉ số cơ năng của một vật khi vật chuyển động trong trọng trường và chỉ chịu tác động của trọng lực hoặc lực đàn hồi (không chịu thêm tác động của bất kỳ lực nào khác như lực ma sát, lực cản…). Hiểu một cách đơn giản là thế năng và động năng của vật có thể bị biến đổi qua lại trong quá trình vật chuyển động trong trọng trường song tổng của chúng không biến đổi khi vật chỉ chịu tác động của trọng lực và lực đàn hồi.
Định luật bảo toàn cơ năng: Trong khi chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của của trọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, và tổng của chúng, tức là cơ năng của vật, được bảo toàn (không đổi theo thời gian).
III. Hệ quả
Từ định luật trên chúng ta có thể thấy, trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường, nếu thế năng của vật giảm thì động năng của vật sẽ tăng và ngược lại khi động năng của vật tăng thế năng của vật sẽ giảm. Đồng thời, tại vị trí mà động năng ở cực đại thì thế năng sẽ ở cực tiểu và ngược lại khi thế năng ở cực đại, động năng sẽ ở cực tiểu.
IV. Cơ năng của một vật khi chịu tác động của lực đàn hồi
Hiểu rõ cơ năng là gì? Khi một vật trong quá trình chuyển động chịu tác động của lực đàn hồi được tạo ra bởi sự biến dạng của lò xo đàn hồi thì cơ năng của vật sẽ bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật. Đại lượng này là đại một đại lượng được bảo toàn.
Lưu ý: Định luật bảo toàn cơ năng của một vật chỉ đúng khi vật không chịu thêm bất kì lực tác động từ bên ngoài nào ngoại trừ trọng lực và lực đàn hồi. Nếu trong quá trình chuyển động vật chịu thêm tác động của các lực như lực ma sát, lực cản… thì cơ năng của vật sẽ bị biến đổi. Công của các lực tác động thêm lên vật (lực ma sát, lực cản…) sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng.
Trong phần kiến thức về cơ năng thì định luật bảo toàn là mảng kiến thức quan trọng nhất các bạn cần nắm vững.
Rate this post
Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng
Động năng của một vật là năng lượng do chuyển động mà có. Động năng có giá trị bằng một nửa tích khối lượng với bình phương vận tốc của vật.
Đơn vị của động năng là Jun – kí hiệu là J
Độ biến thiên động năng của một vật, hệ vật thì bằng tổng công của các ngoại lực tác dụng vào vật, hệ vật đó.
Một vật khi ở một độ cao nào đó có mang một năng lượng để sinh công. Một vật khi biến dạng đã có một năng lượng dự trữ để sinh công.
Dạng năng lượng nói đến trong hai trường hợp trên gọi là thế năng. Nó phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất hoặc phụ thuộc vào độ biến dạng của vật so với trạng thái chưa biến dạng.
Lực thế: Các lực có đặc điểm giống như trọng lực ( công không phụ thuộc vào dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối) gọi là lực thế. Các lực như lực vạn vật hấp dẫn,lực đàn hồi, lực tĩnh điện… đều là lực thế. Lực ma sát không phải là lực thế.
Mối liên hệ: Thế năng là năng lượng của một hệ có được do tương tác giữa các phần của hệ ( thí dụ Trái Đất và vật ) thông qua lực thế.
Trường lực: Tại mọi vị trí trong không gian mà chất điểm đều chịu lực tác dung có phương, chiều, trị số phu thuộc vào vị trí ấy thì trong khoảng không gian đó có trường lực.
Trường lực thế: Là trường lực trong đó công của lực tác dung lên chất điểm không phu thuộc vào dạng đường chuyển động mà chỉ phu thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối.
Đơn vị đo của thế năng là Jun – kí hiệu là J
Khi một vật bị biến dạng, vật có thể sinh công, lúc đó vật có một dạng năng lượng gọi là thế năng đàn hồi. Thế năng đàn hồi được định nghĩa bằng biểu thức:
x – là độ biến dạng của lò xo
k – độ cứng của lò xo
C – là hằng số, C = 0 khi gốc thế năng ở vị trí lò xo không biến dạng
Thế năng đàn hồi cũng được xác định sai kém nhau một hằng số cộng, tùy theo cách chọn gốc tọa độ ứng với vị trí cân bằng.
r là khoảng cách tâm từ vật m đến M
C – là hằng số, C = 0 khi gốc thế năng ở vô cùng
Thế năng trọng trường của một vật là năng lượng mà một vật có được do vật đặt tại một vị trí xác định trong trọng trường của Trái Đất.
Công của trọng lực bằng hiệu thế năng tại vị trí ban đầu và vị trí cuối, tức là bằng độ giảm thế năng.
Trong vật lý học, cơ năng là tổng của động năng và thế năng. Nó là năng lượng kết hợp của chuyển động và vị trí của vật thể. Định luật bảo toàn cơ năng nói rõ, trong một hệ kín thì cơ năng không đổi.
Định luật bảo toàn cơ năngTrong hệ kín, không có ma sát, chỉ có lực thế thì cơ năng không đổi.
Trường hợp trọng lực
Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, nhưng tổng của chúng, tức cơ năng của vật được bảo toàn(không đổi theo thời gian).
Trường hợp lực đàn hồi
Trong quá trình chuyển động, khi động năng của vật tăng thì thế năng đàn hồi của vật giảm và ngược lại, nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng của vật được bảo toàn.
Khi vật chịu tác dụng của lực không phải lực thế, cơ năng của vật không bảo toàn và công của lực này bằng độ biến thiên cơ năng của vật.
Định luật bảo toàn cơ năng: áp dụng khi lực tác dụng lên vật chỉ là lực thế.
Bài tập động năng – thế năng – cơ năng – định luật bảo toàn cơ năngQuả cầu nhỏ khối lượng m treo ở đầu một sợi dây chiều dài l. đầu trên của dây cố định. Kéo quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng để dây treo lệch góc α o , so với phương thẳng đứng rồi buông tay. Bỏ qua lực cản của không khí. a) Thiết lập công thức tính vận tốc quả cầu khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α và vận tốc cực đại của quả cầu khi chuyển động. b) Thiết lập công thức tính lực căng của dây khi treo hợp với phương thẳng đứng góc α và vận tốc lực căng cực đại của dây treo khi quả cầu chuyển động.
Bài tập động năng – thế năng – cơ năng – định luật bảo toàn cơ năng: Một vật trượt không ma sát từ đỉnh một mặt phẳng dài 4m và nghiêng góc 30 so với mặt phẳng nằm ngang. Vận tốc ban đầu bằng 0. Dùng định luật bảo toàn cơ năng, tính vận tốc của vật ở chân mặt phẳng nghiêng. Lấy g = 10 m/s²
Bài tập định luật bảo toàn cơ năng: Một con lắc đơn có chiều dài 1m. Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc 45 rồi thả nhẹ. Tính vận tốc của con lắc khi nó đi qua vị trí mà dây làm với đường thẳng đứng góc 30. Lấy g = 10 m/s²
Cho hệ cơ như hình vẽ 90. Dùng định luật bảo toàn cơ năng, xác định gia tốc của hệ. Biết m1 = 3kg, m2 = 2kg. Lấy g = 10 m/s², bỏ qua ma sát,khối lượng ròng rọc và dây treo.
Một vật có khối lượng m = 1 kg trượt không có vận tốc ban đầu từ đỉnh một mặt phẳng BC dài l = 10 m, nghiêng góc α = 30 so với mặt phẳng nằm ngang. Hệ số ma sát là μ =0,1 .Tính vận tốc của vật khi nó đã đi được nửa đoạn đường bằng cách dùng định luật bảo toàn năng lượng.
Chúng tôi luôn sẵn sàng đem lại những giá trị tốt đẹp cho cộng đồng!
Định Nghĩa Cơ Năng Là Gì – Hệ Quả &Amp; Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng
Cơ năng là gì?
Cơ năng là một đại lượng được dùng để chỉ khả năng sản sinh công của một vật. Khi vật có khả năng sinh công lớn thì cơ năng của vật đó lại càng lớn. Cơ năng là tổng thể của động năng và thế năng; là sự kết hợp của chuyển động và vị trí của vật thể. Đơn vị của cơ năng là Jun (J)
Khi vật có khả năng thực hiện công cơ học thì vật đó có cơ năng, ví dụ như một vật nặng đang giữ yên ở độ cao h so với mặt đất, nó không thực hiện công nhưng có khả năng thực hiện công khi được buông ra nên sinh ra cơ năng.
Các dạng của cơ năng
Cơ năng chia làm 2 dạng đó là:
Động năng.
Động năng được dùng để chỉ cơ năng của vật được tạo ra do chuyển động. Khi một vật chuyển động càng nhanh, khối lượng càng lớn thì động năng của vật đó càng lớn ví dụ như hòn bi đang lăn.
Thế năng
Thế năng được xác định bởi độ cao của vật so với mặt đất, nó được gọi là thế năng trọng trường. Nói cách khác, cơ năng của một vật sẽ phụ thuộc vào độ cao của vật với một điểm xác định để làm mốc tính độ cao. Vật được đặt cách càng cao so với mốc tính thì thì năng càng lớn, khi vật được đặt trên mặt đất hoặc mốc tính thế năng trọng trường của vật lúc này bằng 0, ví dụ như quạt trần so với nền nhà.
Ngoài thế năng trọng trường của vật thì còn phụ thuộc vào khối lượng của nó, khối lượng càng nhỏ thì thế năng càng nhỏ. Thế năng đàn hồi được dùng để chỉ cơ năng của vật bị ảnh hưởng bởi độ biến dạng của vật ví dụ như lò xò.
Một vật có cả thế năng và động năng, cơ năng của vật sẽ là tổng thể của thế năng và động năng. Khi một vật đang chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của nó là tổng của động năng và thế năng. Ta có công thức cơ năng sau: W=Wđ+Wt=1/2mv2+mgz
Định luật bảo toàn cơ năng
Định luật bảo toàn cơ năng là định luật bảo toàn chỉ số cơ năng của vật khi chuyển động trong trọng trường và chị tác động của một lực có thể là trọng lực hoặc lực đàn hồi. Hiểu đơn giản là thế năng và động năng của vật có thể bị biến đổi qua lại trong quá trình vật chuyển động trọng trọng trường nhưng tổng của chúng không bị biến đổi bởi vật mà chịu tác động trực tiếp của lực đàn hồi và trọng lực.
Định luật bảo toàn cơ năng: Trong khi chuyển động, nếu chỉ vật chịu tác động của trọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại thế năng chuyển thành động năng. Tổng của chúng là cơ năng của vật được bảo toàn và không thay đổi theo thời gian.
Quá trình chuyển động của vật trong trọng trường nếu thế năng của vật giảm thì động năng của vật sẽ tăng và ngược lại khi động năng của vật tăng thế năng sẽ giảm. Đồng thời tại vị trí mà động năng đạt cực đại thì thế năng sẽ ở cực tiểu và ngược lại, thế năng ở cực đại thì động năng sẽ cực tiểu.
Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật không chịu tác động của bất kỳ tác động nào từ bên ngoài ngoài trọng lực và lực đàn hồi. Trong quá trình chuyển động nếu vật chịu thêm các tác động từ lực ma sát, lực cản thì cơ năng của vật sẽ bị biến đổi, công của các lực tác động sẽ bằng độ biến thiên cơ năng.
Cơ năng của vật có chịu tác động của lực đàn hồi hay không?
Đây là câu hỏi mà chúng tôi nhận được rất nhiều từ quý bạn đọc, câu trả lời là Có. Khi một vật trong quá trình chuyển đổi sẽ chịu tác động của lực đàn hồi được tạo ra từ sự biến dạng của lò xo thì cơ năng sẽ bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật. Đại lượng này sẽ được bảo toàn.
3.7
/
5
(
3
bình chọn
)
Chương Iv: Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng, Cơ Năng Của Trường Lực Thế
Chương IV: Định luật bảo toàn cơ năng, cơ năng của trường lực thế
Chương IV: Va chạm đàn hồi là gì? va chạm mềm là gì? bài toán va chạm
Cơ năng bằng động năng cộng thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng: đối với vật chuyển động trong trường lực thế cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
1/ Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường: a/ Cơ năng của vật chuyển động rơi tự do: Thả vật có khối lượng m rơi tự do ở độ cao z1 xuống mặt đất, chọn gốc thế năng (Wt =0) tại mặt đất.
Nhận xét: trong quá trình vật chuyển động rơi tự do
Định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trường trọng lực: cơ năng của vật chuyển động trong trường trọng lực là một đại lượng bảo toàn (bỏ qua mọi ma sát).
b/ Vận dụng Định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của con lắc đơn
con lắc đơn gồm quả nặng treo vào sợi dây không giãn có chiều dài l. vị trí cân bằng của con lắc đơn là vị trí có góc α=0o Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của cơn lắc đơn, kéo con lắc ra khỏi vị trí cân bằng góc α1 rồi buông tay (v1=0) Vận tốc của con lắc đơn tại một điểm bất kỳ trong quá trình chuyển động
chuyển động của quả nặng m giống như chuyển động tròn trên quỹ đạo bán kính l nên xuất hiện gia tốc hướng tâm. Vật nặng m chịu tác dụng của lực căng của dây và trọng lực áp dụng định luật II Newton ta có:
Công thức tính lực căng T tại vị trí bất kì
T = mg(3cosα2 – 2cosα1) Tmax = mg(3 – 2cosαo) (tại vị trí cân bằng)
Trong đó:
α1: góc hợp bởi con lắc đơn và phương thẳng đứng tại thời điểm thả vật
α2: góc hợp bởi con lắc đơn và phương thẳng đứng tại thời điểm bất kỳ
αo: góc lớp nhất hợp bởi con lắc đơn và phương thẳng đứng trong quá trình chuyển động.
Kết luận: nhờ Định luật bảo toàn cơ năng ta có thể giải được các bài toán vật lý có vật chuyển động phức tạp tính ra các thành phần lực thay đổi trong quá trình chuyển động nhờ việc chọn hệ qui chiếu phù hợp. 2/ Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi: người ta cũng chứng minh được rằng cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi cũng là đại lượng bảo toàn
Định luật bảo toàn cơ năng tổng quát: cơ năng của vật chuyển động trong trường lực thế bằng tổng động năng và thế năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
3/ Cơ năng của vật chịu tác dụng của các lực không phải lực thế Công toàn phần của ngoại lực
Kết luận: khi vật chịu tác dụng của các lực không phải lực thế cơ năng của vật không bảo toàn, công của lực không phải lực thế bằng độ biến thiên cơ năng của vật.
Cập nhật thông tin chi tiết về Cơ Năng Là Gì? Nêu Định Luật Bảo Toàn Cơ Năng Của Con Lắc Đơn trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!