Thế năng là gì? Thế năng đàn hồi và thế năng trọng trường là gì?

Năng lượng tiềm năng là một thuật ngữ được sử dụng trong vật lý đề cập đến khả năng thực hiện công việc của một vật thể. Có hai loại thế năng: thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi. Đọc bài viết sau để hiểu thế năng là gì.

MỤC LỤC

1. Thế năng là gì?

Giống như động năng, thế năng là một đại lượng vật lý. Nó phản ánh khả năng của một đối tượng để thực hiện công việc và ở dạng năng lượng.

Trong tiếng Anh, thế năng có nghĩa là năng lượng tiềm tàng. Thế năng, theo đúng nghĩa nhất của từ này, là thế năng, tức là năng lượng mà một vật có được do vị trí của nó không giống với vật khác. Lực tiềm năng phát sinh do điện tích, lực nén bên trong hoặc các yếu tố khác.

Thế năng có ba dạng phổ biến: thế năng lò xo, thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào khối lượng và khoảng cách của vật khác, cuối cùng là thế năng của một điện tích trong điện trường.

Đơn vị của ba dạng thế năng này đều là Joules và được ký hiệu là J.

2. Thế năng đàn hồi là gì?

Một tác động cụ thể làm biến dạng một đối tượng mang lại cho nó khả năng thực hiện công việc. Năng lượng này được gọi là thế năng đàn hồi. Để tính được thế năng đàn hồi thì phải tính được công của lực đàn hồi.

Xét một lò xo có chiều I0 thì độ cứng đàn hồi là k, gồm một đầu gắn vào vật và một đầu cố định. Thời điểm bắt đầu kéo một đoạn cố định là ΔI. Khi đó lực đàn hồi xuất hiện trực tiếp vào lò xo và tác dụng lên vật. Sau khi kéo thì chiều dài của lò xo tính theo công thức

Tôi = I0 + ΔI. Theo định luật Húc lực đàn hồi tác dụng lên vật là:

Khi chiều tăng chiều dài lò xo theo chiều dương thì lực đàn hồi giúp đưa vật về vị trí không bị biến dạng của lò xo là:

Từ đó ta có thể áp dụng công thức Wdh = 0,5.kx 2 để tính thế năng đàn hồi của lò xo.

trong đó Wdh là ký hiệu của thế năng đàn hồi và đơn vị là Jun.

k là độ cứng của lò xo, đơn vị là Nm, và x là lực căng của lò xo, đơn vị là m.

3. Thế năng hấp dẫn

sự nặng nề

Trọng lực luôn tồn tại xung quanh trái đất vì gia tốc do trọng trường thường là (biểu hiện của nó) trọng trường.

Trọng lực của một vật có khối lượng m được tính theo công thức sau:

Nếu gia tốc trọng trường song song, có độ lớn bằng nhau và hướng theo cùng một hướng tại mọi điểm trong một không gian không lớn lắm, thì lực hấp dẫn của không gian là đều.

thế năng hấp dẫn

Thế năng trọng trường còn được gọi là thế năng hấp dẫn. Cơ năng của một vật phụ thuộc vào vị trí hoặc độ cao của vật so với mặt đất, được chọn làm điểm quy chiếu để tính độ cao, năng lượng đó được gọi là thế năng trọng trường. Ví dụ như một quả cam trên cây hoặc một quả bóng đang bay, v.v.

Thế năng trọng trường có thể hiểu là một dạng năng lượng tương tác giữa vật và trái đất. Thế năng này phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

Công thức tính thế năng hấp dẫn như sau:

trọng lượng = mgz

Trong đó: Wt là thế năng trọng trường của vật, đơn vị là Jun

z là độ cao của vị trí tương ứng so với lực hấp dẫn của Trái đất (độ cao của vật so với mặt đất) và m là khối lượng của vật, đơn vị là kg.

Thế năng hấp dẫn được đặc trưng bởi một đại lượng vô hướng, tức là nó có thể nằm trong khoảng >0, =0 hoặc <0. Khi một vật bắt đầu chuyển động từ vị trí A đến vị trí B thì thế năng thay đổi và công của trọng trường thay đổi. Công thức tính công trọng trường của một vật: AAB = Wt (tại A) – Wt (tại B).

Bài viết dưới đây đã giải thích cho các bạn thế năng là gì và các dạng thế năng phổ biến là gì. Chúc các bạn giải bài tập thế năng vật lý tốt!

Xem thêm nhiều bài viết hay về Hỏi Đáp Vật Lý

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *