Vật lý 10 Bài 26: Thế năng – HOC247

2.1.1. Trọng lực

• Có một trường hấp dẫn xung quanh Trái đất. Dạng của trọng lực là khi đặt một vật có khối lượng m ở một vị trí bất kì trong không gian thì trọng trường tác dụng lên trọng lực.

• Trong một không gian nhỏ, nếu gia tốc trọng trường\(\overrightarrow g\) của mỗi điểm giống nhau về độ lớn, hướng và độ song song, thì trọng trường trong không gian được gọi là đều.

  

  • Công thức trọng lực: \(\vec p = m\vec g\)

    m: Khối lượng của vật.

    \(\vec g\): gia tốc do trọng trường

    2.1.2. Thế năng trọng trường

    A. định nghĩa

    • Thế năng trọng trường của một vật là một dạng năng lượng tương tác của trái đất với vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường

      Xem Thêm : Quyết định 16/2008/QĐ-BGDĐT quy định về đạo đức nhà giáo do Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành

      Biểu thức thế năng trọng trường

      • Công của trọng lực: \(a = p.z = mgz\)

      • Theo định nghĩa: \({w_t} = a = mgz\)

      • Khi một vật có khối lượng m được đặt ở độ cao z so với mặt đất (dưới tác dụng của lực hấp dẫn của Trái đất) thì thế năng trọng trường của vật được xác định theo công thức sau:

        \({w_t} = mgz\)

        • Chú ý: Khi tính thế năng phải chọn mốc để tính độ cao z, ta chọn chiều dương hướng lên trên.

          2.1.3. Mối quan hệ giữa sự thay đổi năng lượng tiềm năng và công việc hấp dẫn.

          • Khi một vật chuyển động từ vị trí m đến vị trí n dưới tác dụng của trọng lực thì công do trọng lực thực hiện bằng hiệu giữa thế năng trọng trường tại m và n.

          • Hệ quả: Trong quá trình chuyển động của vật trong trọng trường: khi độ cao của vật giảm thì thế năng của vật giảm, trọng lực sinh công dương. Ngược lại, khi độ cao của vật tăng thì thế năng của vật tăng, trọng lực sinh công âm

            2.2.1. Công đàn hồi

            • Khi một đối tượng biến dạng, nó có thể hoạt động. Khi đó vật có một dạng năng lượng gọi là thế năng đàn hồi.

            • Xét một lò xo có độ cứng k và chiều dài \({l_o}\) được gắn vào một vật khối lượng m ở một đầu và cố định ở đầu kia.

            • Xem Thêm : Em hãy tả một người mà em yêu quý nhất – Ôn Thi HSG

              Khi vật có chiều dài \(l = {l_o} + \delta l\) thì lực đàn hồi tác dụng lên vật

              \(\left| {\mathop f\limits^ \to } \right| = – k\left| {\mathop {\delta l}\limits^ \ } \phải|\)

              • Chọn chiều dương khi chiều dài tăng:

                \(\mathop f\limits^ \to = – k\mathop {\delta l}\limits^ \to \)

                • Công đàn hồi đưa một vật về vị trí cân bằng mà lò xo không biến dạng:

                  \(a = \frac{1}{2}k{\left( {\delta l} \right)^2}\)

                  2.2.2. Thế năng đàn hồi

                  • Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

                  • Thế năng đàn hồi \(\delta l\) của một lò xo có độ cứng k dưới tác dụng của lực hấp dẫn là:

                    \({w_t} = \frac{1}{2}k{\left( {\delta l} \right)^2}\)

                    • Chú ý: Trong thế năng đàn hồi ta cũng phải chọn các mốc (khi chưa căng phồng) làm vị trí để tính độ biến dạng của vật.