Câu hỏi: Cơ năng là gì? Công thức tính cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng
Lời giải:
- Cơ năng là khái niệm được dùng để chỉ khả năng sản sinh công của một vật. Lúc vật có khả năng sinh ra công càng lớn thì cơ năng của vật đó càng lớn.Cơ năng là một đại lượng được tính bằng đơn vị Jun, có ký hiệu là: J.
Bạn đang xem: Cơ năng là 1 đại lượng
Công thức tính cơ năng:
+ Nếu cơ năng chịu tác dụng của trọng lực
+ Nếu cơ năng đó chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi:
W = Wđ + Wt = ½ mv2 + mgz
Cùng đứng top lời giải kiếm tìm hiểu chi tiết về cơ năng nhé!
Khái niệm cơ năng là gì?
- Cơ năng là 1 đại lượng vật lý thể hiện khả năng thực hiện công cơ học của một vật. Ta nói một vật bao gồm cơ năng là lúc vật đó bao gồm khả năng thực hiện công cơ học, chứ ko cần vật đã thực hiện công. Nếu vật gồm tiềm năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn. Cơ năng của vật được cam kết hiệu là W cùng được tính bằng đơn vị Jun (J).
Ví dụ: Một vật nặng đang đứng lặng ở độ cao h so với mặt đất, tức là nó không thực hiện công. Nhưng vày nó gồm khả năng thực hiện công (khi được thả tuyệt ném) nên vật đó vẫn bao gồm cơ năng.
Cơ năng là gì?
Cơ năng tất cả 2 dạng chính là động năng với thế năng. Vào đó:
- Cơ năng của vật lúc ở một độ cao nhất định gọi là thế năng. Cơ năng của vật ở độ cao so với mặt đất hoặc so với một vị trí được chọn làm mốc, gọi là thế năng hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn bằng 0 khi vật nằm bên trên mặt đất. Vật bao gồm khối lượng càng lớn cùng ở vị trí càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Trong lúc đó, thế năng đàn hồi là cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của lò xo.
- Cơ năng của vật do chuyển động tạo ra gọi là động năng. Vật gồm khối lượng càng nặng cùng chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn. Nếu vật đứng yên thì động năng bằng 0.
Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
-Trọng trường là không gian trong đó những vật chịu sức hút của Trái Đất (trọng lực). Lúc một vật chuyển động vào trọng trường, cơ năng của một vật bằng tổng thế năng với động năng của vật đó.
-Trọng trường là trường hấp dẫn xung quanh Trái Đất
Ta bao gồm công thức tính cơ năng:
W = Wđ + Wt = 1/2mv2 + mgz.
-Khi một vật chuyển động trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực (không bao gồm tác dụng của lực cản, lực ma sát…) thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.
W = Wđ + Wt = const hay1/2mv2 + mgz = const.
Hệ quả
Cơ năng của vật chuyển động vào trọng trường biến thiên theo quy luật sau:
-Nếu động năng giảm thì thế năng tăng (lúc này, động năng chuyển hóa thành thế năng) cùng ngược lại.
-Tại một vị trí nhất định, động năng cực đại thì thế năng cực tiểu với ngược lại.
Cơ năng của một vật khi chịu tác động của lực đàn hồi
-Lực đàn hồi được gây bởi sự biến dạng của một lò xo. Lúc một vật chỉ chịu tác dụng của lực này (không bao gồm tác dụng của lực cản, lực ma sát…), thì trong quá trình chuyển động, cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi là đại lượng bảo toàn.
Cơ năng chịu tác động của lực đàn hồi
Ta tất cả công thức cơ năng như sau:
W = 1/2mv2 + 1/2k(∆l)2 = const.
Một số dạng bài bác tập tiêu biểu về cơ năng
-Cơ năng của con lắc lò xo trong dao động điều hòa rất hay xuất hiện trong những kỳ thi Đại học cùng Cao Đẳng. Những bạn cần nắm chắc những kiến thức lý thuyết này cùng lưu ý về chu kỳ, tần số của động năng.
Bài 1:Một con lắc lốc xoáy bất kỳ tất cả độ cứng k=100N/m dao động điều hòa với phương trình: x=Acos(wt +𝞿). Biểu thức của thế năng là Et=0,1cos(4𝛑t +𝛑/2) + 0,1 J. Vậy phương trình li độ là gì?
Giải: x = 2 căn 10 cos (2𝛑t +𝛑/4) cm.Bài 2:Cơ năng của bé lắc đơn bao gồm độ dài ký hiệu là l, vật gồm khối lượng ký hiệu là m chuyển động ở nơi bao gồm gia tốc là g. Khi ấy, dao động bé xíu cùng với biên độ của góc α0 sẽ được xác định bằng công thức nào sau đây?
Giải: W =1/2mgl02Bài 3:Một bé lắc đơn gồm sợi dây với chiều dài l = 1 m, vật nặng gồm trọng lượng m = 0,2 kg. Ta thực hiện kéo vật nặng lệch ra khỏi vị trí cân nặng bằng để mang lại phương của sợi dây gồm thể tạo với phương thẳng đứng đúng một góc bằng 60 độ rồi thả nhẹ tay. Bỏ qua lực cản của không khí buộc phải ta sẽ lấy g = 10m/s2. Chọn mốc cụ thể để tính thế năng tại vị trí cân bằng của bé lắc. Tính cơ năng của vật thể đó tại vị trí thả vật thuộc với vận tốc của vật lúc đi qua vị trí cân nặng bằng.
Bài giải: Bỏ qua các yếu tố lực cản của không khí thì cơ năng sẽ được áp dụng định luật bảo toàn.
Xem thêm: Soạn Bài Thuyết Minh Về Một Thể Loại Văn Học Lớp 8, Please Wait
Chọn mốc thế năng bất kỳ ở 1 vị trí cân nặng bằng (tại O).