Bạn đang xem bài viết Thế Năng. Thế Năng Trọng Trường được cập nhật mới nhất 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.
1. Khái niệm thế năngThế năng là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất, hoặc phụ thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái khi chưa biến dạng.2. Công của trọng lựcCông của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào các vị trí đấu và cuối. Lực có tính chất như thế gọi là lực thế
3. Thế năng trọng trườnga. Thế năng trọng trường:
Thế năng là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với mặt đất, hoặc phụ thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái khi chưa biến dạng.Công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào các vị trí đấu và cuối. Lực có tính chất như thế gọi là lực thế
$W_{t} = mgz$
z là độ cao của vật so với gốc thế năng
b. Công của trọng lực: Bằng hiệu thế năng của vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ giảm thế năng của vật.
: Bằng hiệu thế năng của vật tại vị trí đầu và vị trí cuối, tức bằng độ giảm thế năng của vật.
$A_{p} = W_{t2} – W_{t1} = mgz_{2} – mgz_{1}$
4. Lực thế và thế năngThế năng là năng lượng của một hệ có được do tương tác giữa các phần của hệ thông qua lực thế.
Thế năng là năng lượng của một hệ có được do tương tác giữa các phần của hệ thông qua lực thế.
Thế Năng Là Gì, Công Thức Tính Thế Năng Đàn Hồi, Trọng Trường
Lực đàn hồi là gì?
Thế nào là lực đàn hồi ? là lực được sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Vật đàn hồi vô cùng đa dạng có thể là sợi dây chun, lò xo hoặc là một đoạn dây cao su. Nếu vật đàn hồi là lò xo khi lực tác dụng lực sẽ làm lò xo biến dạng, tác dụng vào quả nặng được treo gọi là lực đàn hồi.
Gia tốc trọng trường là gì?
Là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên vật. Giống như vận tốc, gia tốc trọng trường là đại lượng có hướng. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí theo nguyên lý, mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn sẽ là như nhau đối với tâm của khối lượng.
Thế năng là gì?
Thế năng là một đại lượng trong vật lý, thể hiện cho khả năng sinh của vật và nó tồn tại dưới dạng năng lượng. Hiện nay, có 2 dạng thế năng đó chính là thế năng đàn hồi và trọng trường. Mỗi loại đều có những đặc điểm và công thức tính khác nhau.
Tìm hiểu về thế năng trọng trường
Trọng trường
Trọng trường là gì? Xung quanh Trái Đất luôn tồn tại một trọng trường. Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện cả trọng lực tác dụng lên vật khối lượng m, được đặt tại vị trí bất kỳ trong khoảng không gian có trọng trường.
Công thức của trọng lực trong một vật có khối lượng m là:
Trong đó:
m: là khối lượng của vật.
Trong một khoảng không gian không quá rộng nếu gia tốc trọng trường tại mọi điểm đều có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn thì ta nói khoảng không gian đó là trọng trường là đều.
Thế năng trọng trường
Cơ năng của một vật sẽ phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất hoặc vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao được gọi là thế năng trọng trường và cũng có thể gọi là thế năng hấp dẫn. Ví dụ như viên đạn đang bay hay quả mít ở trên cây,…
Hiểu đơn giản, thế năng trọng trường là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; phụ thuộc vào vị trí của vật ở trong trọng trường. Nếu chọn thế năng của vật đặt tại mặt đất có khối lượng là m. Độ cao của vị trí tương ứng so với trọng trường trái đất là z. Thì công thức tính thế năng trọng trường sẽ là:
Wt= m.g.z.
Trong đó:
Wt: Thế năng của vật tại vị trí z, đơn vị đo là Jun (J)
m: Là khối lượng của vật (kg)
z: Là độ cao của vật so với mặt đất
Trong trường hợp vật rơi bởi lực hấp dẫn thì sẽ làm cho hiện hiện tượng thế năng bị giảm và chuyển thành công để vật rời một cách tự do. Còn trường hợp được ném lên từ mốc thế năng sẽ giúp lực ném chuyển thành công cũng cản trở trọng lực đến khi trọng lực giúp vật rơi tự do.
Liên hệ giữa biến thiên năng và công của trọng lực
Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ M đến N công của trọng lực có giá trị bằng hiệu thế năng tại M và N. Hệ quả là:
Khi vật có độ giảm cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sẽ sinh ra công dương.
Khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sẽ sinh công âm.
Tìm hiểu về thế năng đàn hồi
Khi một vật có khả năng biến dạng do tác động nào đó đều có khả năng sinh công. Đây được xem như một dạng năng lượng được gọi chung là thế năng đàn hồi. Để tính được thế năng đàn hồi trước hết mọi người phải tính được công của lực đàn hồi.
Khi tính toán được lực đàn hồi, mọi người có thể áp dụng công thức sau để tính thế năng lực đàn hồi của lò xo. Công thức thế năng đàn hồi:
Trong đó:
Wđh: Là thế năng đàn hồi, đơn vị là J
k: Là độ cứng của lò xo (N.m)
x: Độ biến dạng của lò xo (m)
Tìm hiểu thế năng tĩnh điện
Ngoài thế năng trọng trường và đàn hồi còn có thêm một loại thế năng khác đó là tĩnh điện. Đây được xem là một lực bảo toàn dưới dạng tĩnh điện, được tính dựa vào công thức:
Trong đó:
q: là điện thế
V: điện tích của vật xác định được.
Để tính được q và V bạn có thể áp dụng công thức F=qE.
4.7
/
5
(
6
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.
Cơ 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
Cập nhật thông tin chi tiết về Thế Năng. Thế Năng Trọng Trường 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!