Thế năng là gì, công thức tính thế năng đàn hồi, trọng trường

Thế năng là một trong những chương trình học quan trọng của vật lý 10. Để có thể giải hết các bài tập về thế năng đòi hỏi học sinh phải nắm chắc kiến thức. Vậy thế năng là gì? Công năng là gì? Công thức như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây của ruaxetudong.org nhé!

the-nang-la-gi

Thế năng là gì ? Khái niệm tương quan

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 phong phú hoàn toàn có thể là sợi dây chun, lò xo hoặc là một đoạn dây cao su đặc. Nếu vật đàn hồi là lò xo khi lực công dụng lực sẽ làm lò xo biến dạng, tính năng vào quả nặng được treo gọi là lực đàn hồi .

Gia tốc trọng trường là gì ?

Là tần suất do lực mê hoặc công dụng lên vật. Giống như tốc độ, tần suất trọng trường là đại lượng có hướng. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí theo nguyên tắc, mọi vật nhỏ chịu tần suất trong một trường mê hoặc sẽ là như nhau so 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.

>>> Bài viết tham khảo: Định nghĩa cơ năng là gì – hệ quả & định luật bảo toàn cơ năng

Tìm hiểu về thế năng trọng trường

Trọng trường

the-nang-trong-truong
Trọng trường là gì ? Xung quanh Trái Đất luôn sống sót một trọng trường. Biểu hiện của trọng trường là sự Open cả trọng tải tính năng lên vật khối lượng m, được đặt tại vị trí bất kể trong khoảng chừng khoảng trống có trọng trường .
Công thức của trọng tải trong một vật có khối lượng m là :

trong-truong

Trong đó :

  • : là gia tốc rơi tự do hay chính là gia tốc trọng trường.: là tần suất rơi tự do hay chính là tần suất trọng trường .
  • m : là khối lượng của vật .

Trong một khoảng chừng khoảng trống không quá rộng nếu tần suất trọng trường tại mọi điểm đều có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn thì ta nói khoảng chừng khoảng trống đó là trọng trường là đều .

Thế năng trọng trường

Cơ năng của một vật sẽ nhờ vào 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 hoàn toàn có thể gọi là thế năng mê hoặc. Ví dụ như viên đạn đang bay hay quả mít ở trên cây, …
Hiểu đơn thuần, thế năng trọng trường là dạng nguồn năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật ; nhờ vào 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 toàn cầu 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 chức năng đo là Jun ( J )
  • m : Là khối lượng của vật ( kg )
  • z : Là độ cao của vật so với mặt đất

Đặc điểm điển hình nổi bật của thế năng trọng trường đó chính là đại lượng vô hướng, hoàn toàn có thể rơi vào khoảng chừng từ > 0 = 0 hoặc < 0. Sự biến thiên thế năng và công của trọng tải chính là khi một vật khởi đầu vận động và di chuyển từ vị trí A cho đến B. Công của trọng tải của vật sẽ được tính bằng hiệu điện thế năng của trọng tải tại 2 vị trí. Công thức : AAB = Wt ( ở A ) – Wt ( ở B )

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 tải

Khi một vật hoạt động trong trọng trường từ M đến N công của trọng tải 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 tải sẽ sinh ra công dương .
  • Khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng tải sẽ sinh công âm .

Tìm hiểu về thế năng đàn hồi

the-nang-dan-hoi
Khi một vật có năng lực biến dạng do tác động ảnh hưởng nào đó đều có năng lực sinh công. Đây được xem như một dạng nguồn 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 .

Xét một lò xo có chiều là I0 với độ co cứng đàn hồi được kính bằng k. Một đầu cố định một đầu gắn vào vật, tiến hành kéo một đoạn cố định là ΔI. Khi đó, lực đàn hồi sẽ xuất hiện trực tiếp lò xo, tác động vào vật. Độ dài của lò xo sẽ được tính là , lực đàn hồi tác dụng vào vật theo định luật Húc sẽ là:

Nếu chọn chiều dương là chiều tăng của lò của chiều dài lò xo thì sẽ là

Công thức tính lực đàn hồi đưa vật trở về vị trí của lò xo không biến dạng là:

Khi giám sát được lực đàn hồi, mọi người hoàn toàn có thể vận 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 chức năng 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 :

Để tính được q và V bạn hoàn toàn có thể vận dụng công thức F = qE .

Hy vọng với các thông tin trong bài viết “Thế năng là gì, công thức tính thế năng đàn hồi, trọng trường” sẽ giúp ích bạn. Để có thêm nhiều kiến thức, thông tin hữu ích khác, quý bạn đọc hãy truy cập ngay website ruaxetudong.org để tìm hiểu nhé!

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments