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 ra đời công càng lớn thì cơ năng của vật đó càng lớn.Cơ năng là một đại lượng được tính bằng đơn vị Jun, tất cả ký hiệu là: J.
Bạn đang xem: Cơ năng của vật là một 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 đầu lời giải search hiểu chi tiết về cơ năng nhé!
Khái niệm cơ năng là gì?
- Cơ năng là một trong những đại lượng vật lý thể hiện khả năng thực hiện công cơ học của một vật. Ta nói một vật có cơ năng là khi vật đó tất cả 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 ký kết hiệu là W với 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 vì chưng nó tất cả khả năng thực hiện công (khi được thả xuất xắc ném) đề xuất vật đó vẫn có cơ năng.
Cơ năng là gì?
Cơ năng có 2 dạng chính là động năng và 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 có tác dụng mốc, gọi là thế năng hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn bằng 0 khi vật nằm bên trên mặt đất. Vật gồm khối lượng càng lớn cùng ở vị trí càng tốt thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Trong khi 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 tất cả khối lượng càng nặng cùng chuyển động càng cấp tốc thì động năng càng lớn. Nếu vật đứng yên ổn thì động năng bằng 0.
Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường
-Trọng trường là không khí trong đó các 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 cùng động năng của vật đó.
-Trọng trường là trường hấp dẫn bao phủ 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 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 trở thành thế năng) với ngược lại.
-Tại một vị trí nhất định, động năng cực đại thì thế năng cực tiểu cùng ngược lại.
Cơ năng của một vật lúc 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 gồm tác dụng của lực cản, lực ma sát…), thì trong quy trình chuyển động, cơ năng của vật bằng tổng động năng cùng thế năng đàn hồi là đại lượng bảo toàn.
Cơ năng chịu tác động của lực đàn hồi
Ta bao gồm công thức cơ năng như sau:
W = 1/2mv2 + 1/2k(∆l)2 = const.
Một số dạng bài xích tập tiêu biểu về cơ năng
-Cơ năng của con lắc lò xo trong dao động điều hòa rất tuyệt xuất hiện trong số kỳ thi Đại học với 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 bé lắc lốc xoáy bất kỳ bao gồm 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 có độ dài cam kết hiệu là l, vật bao gồm khối lượng ký kết hiệu là m chuyển động ở nơi gồm gia tốc là g. Khi ấy, dao động bé cùng với biên độ của góc α0 sẽ được xác định bằng công thức như thế nào sau đây?
Giải: W =1/2mgl02Bài 3:Một con lắc đơn có 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 đến phương của sợi dây có thể tạo với phương thẳng đứng đúng một góc bằng 60 độ rồi thả nhẹ tay. Bỏ qua lực cản của ko khí đề xuất ta sẽ lấy g = 10m/s2. Chọn mốc cụ thể để tính thế năng tại vị trí cân nặng bằng của nhỏ lắc. Tính cơ năng của vật thể đó tại vị trí thả vật cùng với vận tốc của vật lúc đi qua vị trí cân nặng bằng.
Bài giải: Bỏ qua những yếu tố lực cản của bầu không khí thì cơ năng sẽ được áp dụng định luật bảo toàn.
Xem thêm: Các Dạng Bài Tập Về Cực Trị Hàm Số Chọn Lọc, Có Đáp Án, Các Dạng Bài Tập Về Cực Trị Hàm Số Có Đáp Án
Chọn mốc thế năng bất kỳ ở 1 vị trí cân bằng (tại O).