Bài 26. thế năng –

trong các trường hợp sau:- vật nặng được đưa lên một độ cao z:- vật nặng gắn vào đầu một lò xo đang bị nén;- mũi tên đặt vào cung đang giương; các vật này đều có khả năng sinh công, nghĩa là chúng đều mang năng lượng. dạng nănglượng này gọi là thế năng.1 – thé nảng trong truöng 1. trọng trường mọi vật ở xung quanh trái đất đều chịu tác dụng của lực hấp dẫn do trái đất gây ra, lực này như đã biết gọi là trọng lực. ta nói rằng xung quanh trái đất tồn tại một chứng tỏ rằng, trong trọtrọng trường. biểu hiện của trọng trường là sự xuất trường đều mọi vật (nếu không chịu hiện trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m tác dụng ga một lực nào khác) đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng không gian có sẽ chuyến động với cùng một gia tốc trọng trường. công thức của trọng lực của một vật 9 • 9° là gia tốc “°9′”to9. khối lượng m có dạng:p = mg (26.1) với g là gia tốc rơi tự do hay còn gọi là gia tốc trọng trường.nếu xét một khoảng không gian không quá rộng g thì vectơ gia tốc trọng trường g tại mọi điểm có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn. tà 9 nói rằng, trong khoảng không gian đó trọng trường là đều (hình 26.1). 9 hình 26,1137 tìm hai ví dụ chứng tỏ rằng một vật có khối lượng m khi đưa lên vị trí cách mặt đất độ cao z thì lúc rơi xuống có thể sinh công.##/1/h 26,2nếu chọn mốc thế năng tại vị trí o (độ cao = 0, hình 26,2) thì tại điểm nào– thế năng = 0 ? – thế năng > 0 ? – thế năng < 0 ?1382. thế năng trọng trường a) định nghĩaví dụ : thả một búa máy từ độ cao 2 rơi xuống đập vào cọc, làm cho cọc đi sâu vào đất một đoạn s. vậy, búa máy đã sinh công và 2 càng lớn thì s càng dài.tổng quát : khi một vật ở vị trí có độ cao 2 so với mặt đất thì vật đó có khả năng sinh công, nghĩa là vật mang năng lượng. dạng năng lượng này gọi là thế năng trọng trường (hay thế năng hấp dẫn).thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật : nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.b) biểu thức thế năng trọng trườngtrong ví dụ trên, vật (búa máy) rơi từ độ cao : (không vận tốc đầu). khi rơi xuống đất, trọng lực p của vật sinh công là: a = pz = mgz (26.2) công a này được định nghĩa là thế năng của vật.khi một vật khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của trái đất) thì thế ܠ ܘ ܒ . ܓܐܚܝܼ . năng îfờng trường của vật được định nghĩa băng công thức:w = mg2 (26.3)theo công thức (26.3) thì thế năng ở ngay trênmặt đất bằng không (vì 2 = 0). ta nói, mặt đất được chọn là mốc (hay gốc) thế năng.chú ý rằng, ở đây khi tính độ cao 2, ta chọn chiều dương của 2 hướng lên. 3. liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực từ công thức (262) dễ dàng suy ra rằng, khi một vật khối lượng m rơi từ điểm m có độ cao 2m tới điểm n có độ cao 2n thì công của trọng lực trong quá trình đó bằng : amn = mgzm - mgzn (26.4) thực nghiệm và lí thuyết đã chứng minh được rằng, công thức (26.4) vẫn nghiệm đúng trong trường hợp hai điểm m. n. ở các vị trí bất kì không cùng trên một đường thẳng đứng và vật đang xét chuyển dời từ m đến n theo một đường bất kì (hình 26.3). theo định nghĩa của thế năng (26.3): mgzm = w(m) mgzn = w(n) công thức (26.4) có thể viết: amn = w,(m) — w,(n) (26.5) khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị tr{m đến vị trí n thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại m và tại w. hệ quả. trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường : – khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương: – khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm.ii - thê nang dan hôi1. công của lực đàn hồi như đã biết ở lớp 8, khi một vật biến dạng thì nó có thể sinh công. lúc đó, vật có một dạng năng lượng gọi là thế năng đàn hồi.trong Bài này ta xét một lò xo đàn hồi, có độ cứng k, một đầu gắn vào một vật, đầu kia được giữ cố định (hình 26.4).o hình 26,3chứng minh rằng, hiệu thế năng của một vật chuyển động trong trọng trường không phụ thuộc việc chọn gốc thế năng.chứng minh rằng khi một vật chuyển động từ m đến n. trong trọng trường theo những đường khác nhau thì công của trọng lực theo các đường ấy là như nhau,hình 26,4 139 ghi chú : công thức (26,6) có thể lúc chưa biến dạng, độ dài lò xo là lo. lúc biếnchứng minh"hư sau: với iau nhỏ, dạng độ dài lò xo là i = 1, + ai. khi có biến dạng,ಇಂಗ್ಡಿ “”: “""*" lò xo tác dụng vào vật lực đàn hồi f. lực này tuần tb " theo định luật húc:f - o a = f(aw)(-1) = -al η (δ)(-1) 2 (-ai) | = am = f-a) . ܥܠ ܝ ܥܠ ܝ ܦ 2 nếu ta chọn chiều dương là chiều tăng độ dài 1 a = (-kad-a) của lò xo thì có thể viết f=-{a/. nghĩa là a = k(a)”. lực f này có thể sinh công. phép tính chứng tỏrằng, khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công thực hiện bởi lực đàn hồi được xác định bằng công thức:a – k(ad? (26.6)2. thế năng đàn hồikhi lò xo đang ở trạng thái biến dạng thì hệ gồm lò xo và vật nhỏ có thế năng (thế năng đàn hồi). tương tự như thế năng trọng trường, ta định nghĩa thế năng đàn hồi bằng công của lực đàn hồi. vậy có thể viết công thức tính thế năng đàn hồi:w = k(ai)° (26.7)tác giữa trái đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng ոe. nếu chọn mốc thế năng tại mặt đất thì công thức thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là: w = mez 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 một lò xo ở trạng thái có biến dạng ai là: w = : kio al)othế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) của một vật là dạng năng lượng tươngcâu hởi va bằi tâp1. nều định nghĩa và ý nghĩa của thế năng: a) trọng trưởng; b) đàn hồi.2. khi một vật từ độ cao z. với cùng vận tốc đầu, bay xuống đất theo những con đường khác nhau thì a. độ lớn vận tốc chạm đất bằng nhau. b. thời gian rơi bằng nhau. c. công của trọng lực bằng nhau. d. gia tốc rơi bằng nhau. hãy chọn câu sai.3. một vật khối lượng 1,0 kg có thế năng 10 j đối với mặt đất. lấy g = 9,8 m/s2. khi đó, vậtở độ cao bằng bao nhiêu ? a.o. 102 m. b. 1,0m. ο 9,8 m. d. 32 πη.4. một vật khối lượng m gắn vào đầu một lò xođàn hồi có độ cứng k, đầu kia của lò xo cố định. khi lò xo bị nén lại một đoạn aj (ai<0) thì thế năng đàn hồi bằng bao nhiêu ?1. 2 1. a + , k(ai)”. b. : k(a).1 1 2 c – ; kai. d. – i k(a)“.. trong hình 265, hai vật cùng khối lượng nằmở hai vị trí m và n sao cho mn nằm ngang. so sánh thế năng tại mvà tại n.hình 26,5. lò xo có độ cứng k = 200 nim, một đầu cố định,đầu kia gắn với vật nhỏ. khi lò xo bị nén 2 cm thì thế năng đàn hồi của hệ bằng bao nhiêu ? thế năng này có phụ thuộc khối lượng của vậtkhông?

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bài 26. Thế năng

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!