Mẹo Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng ?
Thủ Thuật về Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng Chi Tiết
Bùi Công Duy đang tìm kiếm từ khóa Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng được Cập Nhật vào lúc : 2022-07-05 13:20:06 . Với phương châm chia sẻ Mẹo Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi đọc tài liệu vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Ad lý giải và hướng dẫn lại nha.Đáp án:
Nội dung chính- Table of ContentsCông thức thế năng trọng trườngLiên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực.Công thức tính thế năng đàn hồiVideo liên quan
Giải thích tiến trình giải:
Biểu thức định lý biến thiên thế năng gồm 2 phần:
I/THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG:
1/Thế năng trọng trường:
Khi một vật khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất) thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức Wt = mgz.
2/Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực:
Khi một vật hoạt động và sinh hoạt giải trí trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực của vật có mức giá trị bằng hiệu thế năng trong trường tại M và N được định nghĩa bằng công thức AMN = Wt (M) - Wt (N)
II/THẾ NĂNG ĐÀN HỒI:
Khi một vật biến dạng thì nó hoàn toàn có thể sinh công. Lúc đó vật có một dạng năng lượng gọi là thế năng đàn hồi. Như vậy thế năng đàn hôi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
Công thức thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có biến dạng ∆l là:Wt=12.k(Δl)2Wt=12.k(∆l)2
Table of Contents
Xung quanh trái đất tồn tại một trọng trường.
Trọng trường là môi trường tự nhiên thiên nhiên xung quanh Trái đất mà trong đó có xuất hiện trọng lực (lực thế) tác dụng lên mọi vật đặt trong đó. Lực thế là lực mà tạo ra công chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối, không phụ thuộc vào hình dáng đường đi của lực. Thế năng là năng lượng được sinh ra do lực thế.
Biểu hiện trọng trường là sự việc xuất hiện của trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng chừng trống gian có trọng trường.
Công thức thế năng trọng trường
Thế năng trọng trường là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và một vật; phụ thuộc vào vị trí của vật đó trong trọng trường.
Xem mặt đất là mốc thế năng thì mọi vật ở cao hơn so với mặt đất thì đều hoàn toàn có thể sinh công, tức là đều mang theo năng lượng. Năng lượng này gọi là thế năng mê hoặc .
Thế năng mê hoặc của một vật là dạng lực tương tác giữa Trái Đất và vật,gọi là trọng lực Trọng lượng đó đó là độ lớn của trọng lực, nó chỉ phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường qua biểu thức: = = m.g.h
Trong số đó:
: thế năng của vật trong trọng trường (J).
m là khối lượng vật (kg).
g là vec tơ tần suất trọng trường ().
h là độ cao của vật (m) (khi một vật có khối lượng m đặt ở vị trí có độ cao h so với mặt đất, xem mặt đất là mốc có thế năng bằng 0).
Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực.
Khi một vật hoạt động và sinh hoạt giải trí trong trọng trường từ vị trí A đến vị trí B thì công của trọng lực của vật có mức giá trị bằng hiệu thế năng trong trường tại A và B.
= (tại A) - (tại B).
Khi vật rơi bởi lực mê hoặc thì sự giảm thế năng chuyển thành công giúp vật rơi tự do.
Khi vật được ném lên từ mốc thế năng thì lực ném chuyển thành công cản trở chống lại trọng lực cho tới lúc triệt tiêu và trọng lực lại giúp vật rơi tự do.
Công thức tính thế năng đàn hồi
Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
Công thức tính thế năng đàn hồi của lò xo:
: thế năng đàn hồi (J).
k: độ cứng của lò xo (N/m).
: vị trí lò xo lúc đầu (m).
vị trí lò xo lúc sau(m).
Ví dụ 1: Một lò xò bị nén 5 cm, độ cứng lò xo k = 100N/m, thế năng đàn hồi của lò xo là?
Hướng dẫn:
Đổi 5cm = 0,05m.
Theo công thức ta có:
.
Ví dụ 2. Cho một lò xo nằm ngang ở trạng thái ban đầu không biến thành biến dạng. Khi tác dụng một lực F = 3 N vào lò xo theo phương của lò xo, ta thấy nó dãn ra được 2 cm.
Tìm độ cứng lò xo và xác định giá trị thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn ra được 2 cm.
Giải:
Độ cứng của lò xo :
Ta có: = 150 N/m
Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn ra được 2 cm:
Qua nội dung bài viết trên chắc bạn đã và đang hiểu phần nào về khái niệm thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi, hay trang bị thêm cho mình nhiều kiến thức và kỹ năng về toán hóa qua những nội dung bài viết sau của chúng tôi.
A - THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG:
1. Trọng trường:
- Mọi vật ở xung quanh Trái Đất đều chịu tác dụng của trọng lực.
Ta nói rằng, xung quanh Trái Đất tồn tại một trọng trường.Biểu hiện của trọng trường là sự việc xuất hiệntrọng lựctác dụng lên những vật đặt trong khoảng chừng trống gian cótrọng trường.
Trong số đó:
-
: trọng lực của một vật.
- m: khối lượng của một vật.
-
: tần suất rơi tự do hay còn gọi là tần suất trọng trường.
Nếu xét một khoảng chừng trống gian không thật rộng thì vectơ
tại mọi điểm đều có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn. Ta nói rằng trong khoảng chừng trống gian đó làtrọng trường đều
2. Thế năng trọng trường:
a)Định nghĩa
-Ví dụ: Một búa máy rơi lừ độ cao z xuống đập vào cọc làm cho cọc đi sâu vào đất một đoạn s: búa máy đã sinh công. Độ cao z càng lớn thì đoạn đường s mà cọc đi sâu vào đất càng dài.
-Tổng quát: mọi vật ở vị trí có độ cao so với mặt đất thì đều hoàn toàn có thể sinh công, nghĩa là đều mang năng lượng. Dạng năng lượng này gọi làthế năngtrọng trường(haythế năng mê hoặc).
-Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượngtương tác giữaTrái Đất vàvật, nó phụ thuộc vào vị trí tương đối củavật trong trọng trường.
b) Biểu thức:
Trong ví dụ trên, vật (búa máy) rơi từ độ cao z (không vận tốc đầu). Khi rơi vật có vận tốc nghĩa là có động năng. Nhờ có động năng này, vật sinh công. Động năng của vật thu được bằng công thực hiện bởi trọng lực trong quá trình rơi:
A = Pz = mgz
c) Chú ý:
- Theo biểu thức trên thì khi vật ở mặt đất, z = 0 và Wt (mặt đất)= 0. Ta nói, mặt đất được chọn là mốc thế năng.Với zlà độ cao so với mặt đất (đã chọn mốc thế năng).Khi làm bài toán thế năng thì phải chọn mốc thế năng. Thế năng tại mốc bằng không.
3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực.
a) Biểu thức:
- Xét một vật nhỏ hoạt động và sinh hoạt giải trí trong trọng trường đều từ điểm M có độ cao zMđến điểm B, độ cao zNtheo một đường cong McN. Giả sử trong quá trình hoạt động và sinh hoạt giải trí, vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực
.Ở đây đường hoạt động và sinh hoạt giải trí là một đường cong McN, do đó muốn tính công của trọng lực trong quá trình vật hoạt động và sinh hoạt giải trí từ M đến N, ta phải chia đường cong McN thành những đoạn nhỏ sao cho trong mỗi đoạn nhỏ, đoạn đường cong hoàn toàn có thể xem là một đoạn thẳng. Tính công của trong từng đoạn nhỏ rồi cộng tất cả.Nếu theo đường thẳng MN thì AMN= AM- AN= P.zM- P.zN= mgzM- mgzN
Thực nghiệm và lí thuyết đã chứng tỏ:
AMcN= AMN= mgzM- mgzN.
Khi vật hoạt động và sinh hoạt giải trí theo những con phố rất khác nhau từ M đến N thì công của trọng lực theo những cong đường ấy bằng nhau.
Theo công thức, ta có:
mgzM=WtMvàmgzN=WtN
AMN= WtM– WtN
Vế phải đó đó là độ biến thiên thế năng trọng trường.
b) Kết luận:
- Khi một vật hoạt động và sinh hoạt giải trí từ một điểm M đến một điểm N trong trọng trường thì công của trọng lực trong hoạt động và sinh hoạt giải trí đó có mức giá trị bằng hiệu thế năng của những vật tại M và N.
c) Hệ quả:
- Vì MN là hai điểm bất kì trong trọng trường nên công của trọng lực khi vật hoạt động và sinh hoạt giải trí từ M đến N trong trọng trường không phụ thuộc dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N.Trong quá trình hoạt động và sinh hoạt giải trí của vật trong trọng trường, nếu thế năng giảm thì trọng lực sinh công dương và thế năng tăng thì trọng lực sinh công âm.
B - THẾ NĂNG ĐÀN HỒI:
1. Công của lực đàn hồi:
- Ở lớp 8 ta đã biết, khi một vật bị biến dạng hoàn toàn có thể sinh công. Lúc đó vật có một dạng năng lượng gọi làthế năng đàn hồi.Để xác định biểu thức của thế năng đàn hồi trước hết ta hãy tính công của lực đàn hồi.Xét một lò xo đàn hồi có độ cứng k, có chiều dài ban đầu lo, một đầu gắn vào một vật, một đầu cố định và thắt chặt. Kéo lò xo ra một đoạn Δl.Khi đó, trên lò xo sẽ xuất hiện một lực đàn hồi tác dụng vào vật, theo định luật Húc là
có độ lớn F = kΔl.Lực đàn hồi trung bình tác dụng lên vật khi vật di tán từ trạng thái bị biến dạng về trạng thái không biến thành biến dạng là:
Vậy, công của lực đàn hồi:
hay
2. Thế năng đàn hồi:
Thế năng đàn hồi được xác định bởi độ biến thiên thế năng, tương tự như độ biến thiên thế năng trọng trường. Do đó, thế năng đàn hồi được xác định bởi công thức:
- Lưu ý:Trong thế năng đàn hồi, ta cũng phải chọn mốc thế năng (lúc không giãn) là vị trí mà từ đó ta tính được độ biến dạng của vật.
KẾT THÚC CHƯƠNG IV !
