Câu hỏi: Cơ năng là gì? Công thức tính cơ năng với 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. Khi vật có khả năng có mặt 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 vị trí cao nhất lời giải tìm kiếm hiểu chi tiết về cơ năng nhé!
Khái niệm cơ năng là gì?
- Cơ năng là 1 trong những 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 khi vật đó bao gồm khả năng thực hiện công cơ học, chứ ko cần vật đã thực hiện công. Nếu vật có tiềm năng thực hiện công càng lớn thì cơ năng của vật càng lớn. Cơ năng của vật được ký hiệu là W với được tính bằng đơn vị Jun (J).
Ví dụ: Một vật nặng đang đứng yên ở độ cao h so với mặt đất, tức là nó không thực hiện công. Nhưng vày nó bao gồm khả năng thực hiện công (khi được thả xuất xắc ném) cần vật đó vẫn bao gồm cơ năng.
Cơ năng là gì?
Cơ năng gồm 2 dạng đó là động năng cùng thế năng. Vào đó:
- Cơ năng của vật khi 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 cho mốc, gọi là thế năng hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn bằng 0 khi vật nằm trên mặt đất. Vật tất cả khối lượng càng lớn với ở vị trí càng cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Trong những lúc đó, thế năng đàn hồi là cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của lò xo.
- Cơ năng của vật vị chuyển động tạo ra gọi là động năng. Vật bao gồm khối lượng càng nặng cùng chuyển động càng nhanh 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 gian trong đó những vật chịu sức hút của Trái Đất (trọng lực). Khi 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 quanh Trái Đất
Ta tất cả 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 trong trọng trường biến thiên theo quy luật sau:
-Nếu động năng giảm thì thế năng tăng (lúc này, động năng chuyển biến thành thế năng) và 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 tạo bởi sự biến dạng của một lò xo. Khi 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 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 tập tiêu biểu về cơ năng
-Cơ năng của con lắc xoắn ốc trong dao động điều hòa rất giỏi xuất hiện trong các kỳ thi Đại học với Cao Đẳng. Các 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 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 tất cả độ dài cam kết hiệu là l, vật gồm khối lượng ký kết hiệu là m chuyển động ở nơi gồm gia tốc là g. Khi ấy, dao động bé bỏng cùng với biên độ của góc α0 sẽ được xác định bằng công thức nào sau đây?
Giải: W =1/2mgl02Bài 3:Một con lắc đơn tất cả sợi dây với chiều lâu năm 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 đến phương của sợi dây tất cả thể tạo với phương thẳng đứng đúng một góc bằng 60 độ rồi thả nhẹ tay. Bỏ qua lực cản của không khí đề nghị 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 khi đi qua vị trí cân 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: Ý Nghĩa, Trang Phục Các Giá Hầu Đồng Giá Rẻ, Bán Chạy Tháng 4/2022
Chọn mốc thế năng bất kỳ ở 1 vị trí cân nặng bằng (tại O).