Cơ năng là gì? Công thức tính cơ năng

năng lượng cơ học là gì? công thức cơ học? các dạng năng lượng cơ học? Khi có những thắc mắc này, bạn đọc có thể tham khảo nội dung bài viết của chúng tôi để có thêm thông tin giải đáp:

khái niệm chức năng

Cơ năng là đại lượng vật lý biểu thị khả năng thực hiện công cơ học của một vật. Ta nói rằng một vật có thế năng khi vật đó có khả năng thực hiện công cơ học, mà không cần vật đó thực hiện công. nếu một vật có thế năng sinh công càng lớn thì cơ năng của vật đó càng lớn. cơ năng của một vật được ký hiệu là w và được biểu thị bằng jun (j).

Ví dụ: một quả nặng đang đứng yên ở độ cao h so với mặt đất, nghĩa là nó không hoạt động. nhưng vì nó có khả năng hoạt động (khi được thả hoặc ném), nên đối tượng vẫn có tiềm năng.

loại chức năng

Có hai dạng năng lượng cơ học chính, đó là:

– Thế năng là cơ năng của một vật ở một độ cao nhất định. Cơ năng của một vật ở độ cao so với mặt đất hoặc ở vị trí được chọn làm điểm chuẩn được gọi là thế năng hấp dẫn. thế năng trọng trường bằng không khi vật ở trên mặt đất. khối lượng càng lớn và vị trí càng lớn thì thế năng trọng trường càng lớn. về phần mình, thế năng đàn hồi là cơ năng của một vật phụ thuộc vào độ biến dạng của lò xo.

– Động năng là cơ năng của vật do chuyển động của nó. vật càng nặng và chuyển động nhanh thì động năng càng lớn. nếu vật đứng yên thì động năng bằng 0.

công thức hàm cơ học

Công thức cho năng lượng cơ học như sau:

+ nếu năng lượng cơ học chịu tác dụng của trọng lực

w = wđ + wt = mv2 + kx2

+ nếu cơ năng đó chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi:

Xem thêm: 9 cách làm nước chấm hải sản ngon, dễ làm cả nhà ai cũng thích

w = wđ + wt = mv2 + mgz

bảo toàn cơ năng trong một vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực

– trọng lực là không gian mà các vật thể bị kéo về phía trái đất (trọng lực). Khi một vật chuyển động trong trọng trường, cơ năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của nó.

Xem Thêm : Độ dốc ống thoát nước bao nhiêu là chuẩn nhất?

– trọng lực là trường hấp dẫn xung quanh trái đất

chúng tôi có công thức cho năng lượng cơ học:

w = wđ + wt = 1 / 2mv2 + mgz.

– khi một vật chuyển động do chỉ chịu tác dụng của trọng lực (không chịu tác dụng của lực cản, ma sát, v.v.) thì cơ năng của vật là đại lượng bảo toàn.

w = wđ + wt = hằng số hoặc 1 / 2mv2 + mgz = hằng số.

hậu quả :

Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường biến thiên theo quy luật sau:

– nếu động năng giảm thì thế năng tăng (lúc này động năng trở thành thế năng) và ngược lại.

Xem thêm: Trang Vàng – Những Trang Vàng Doanh Nghiệp Việt Nam

– tại một vị trí nào đó, động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.

cơ năng của vật khi chịu tác dụng của lực đàn hồi

– Lực đàn hồi gây ra bởi sự biến dạng của lò xo. Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực này (không có tác dụng của lực cản, lực ma sát …) thì trong quá trình chuyển động, cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi, là một đại lượng bảo toàn. .

cơ năng dưới lực đàn hồi

chúng tôi có công thức cơ học sau:

w = 1 / 2mv2 + 1 / 2k (∆l) 2 = const.

một số bài tập cơ bắp

Bài toán 1: Một con lắc lò xo có 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 của mức độ là gì?

Xem Thêm : Dao động điều hòa là gì? Công thức và bài tập dao động điều hòa – Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng

= & gt; giải: x = 2 bình phương 10 cos (2𝛑t + 𝛑 / 4) cm.

bài toán 2: cơ năng của con lắc đơn có ký hiệu là chiều dài l, vật có ký hiệu là khối lượng m chuyển động tại nơi có gia tốc g. vậy công thức nào sau đây sẽ xác định được dao động nhỏ cùng với biên độ góc α0?

= & gt; giải pháp: w = 1 / 2mgl02

Bài toán 3: Một con lắc đơn giản có sợi dây dài l = 1 m, khối lượng có vật nặng m = 0,2 kg. ta đưa quả nặng ra khỏi vị trí cân bằng sao cho phương của dây tạo với phương một góc chính xác 60o với phương thẳng đứng rồi thả nhẹ. Bỏ qua lực cản của không khí, ta sẽ lấy g = 10 m / s2. chọn một mốc cụ thể để tính thế năng ở vị trí cân bằng của con lắc. tính cơ năng của vật đó ở vị trí rơi cùng với vận tốc khi vật đi qua vị trí cân bằng.

Xem thêm: Cách làm thịt kho tàu thơm mềm, vị ngon đậm đà

= & gt; giải pháp:

bỏ qua các yếu tố sức cản của không khí, cơ năng sẽ áp dụng định luật bảo toàn.

chọn bất kỳ điểm tham chiếu tiềm năng nào ở vị trí cân bằng (tại o).

= & gt; wa = wta + wda = wta (dova = 0)

= mgha = 0,2 x 10 (co – ch)

= 2 x (l – l xcosα) = 2 x (1 – l xcos60) = 1 (j)

vậy, wo = 1 = wa (j)

wdo = 1 (dowto = 0)

1 / 2mv02 = 1

vo = 10 (m / s)