Giải bài 26 vật lí 10: Thế năng

Nội dung bài viết gồm hai phần:

• Lý thuyết
• Hướng dẫn giải bài tập sách giáo khoa

A. Lý thuyết

I. Thế năng trọng trường

1. Trọng trường

Trọng trường là trường không gian mà trong đó vật chịu tác dụng của trọng lực.

Nói cách khác, biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m.

Công thức tính trọng lực của vật: $\overrightarrow{P} = m.\overrightarrow{g}$

2. Thế năng trọng trường

a) Định nghĩa

Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật, nó phụ thuôc vào vị trí của vật trong trọng trường.

b) Biểu thức

Khi một vật khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của trái đất) thì thế năng trong trường của vật được định nghĩa bằng công thức:

W_t  = mgz

c) Mối liên hệ giữa công của trọng lực và biến thiên thế năng

Xét vật khối lượng m rơi từ điểm M có độ cao z_M­ tới điểm N có độ cao z_N, công của trọng lực trong quá trình đó là:

A_MN = W_{t M} – W_{t N}

Kết luận: Khi một vật chuyển động trong từ trường từ vị trí 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 N.

Hệ quả: Khi vật chuyển động trong trọng trường thì:

1. Nếu vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương;
2. Nếu vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm.

Chú ý: Thế năng trọng trường còn được gọi là thế năng hấp dẫn.

II. Thế năng đàn hồi

1. Công của lực đàn hồi

Công của lực đàn hồi được tính theo công thức:

$A = \frac{1}{2}.k.(\Delta l)^{2}$

Trong đó:

A: Công của lực đàn hồi (J).

K: hệ số cứng của lò xo (N/m)

$\Delta l $: Độ biến dạng của lò xo (m)

2. Thế năng đàn hồi

Thế năng đàn hồi là năng lượng của một vật khi chịu tác dụng của lực đàn hồi.

$W_{t} = \frac{1}{2}.k.(\Delta l)^{2}$