Cơ năng là gì? Công thức và bài tập định luật bảo toàn cơ năng

* Khái niệm về cơ năng là gì?

• Cơ năng hay còn gọi là cơ năng toàn phần là một thuật ngữ dùng để mô tả khả năng hoạt động, sinh công của một vật thể. Khả năng sinh công của vật càng cao thì cơ năng của vật đó càng lớn. Đơn vị biểu diễn của cơ năng là Jun (J).
• Trong vật lý, cơ năng là tổng của thế năng và động năng. Năng lượng cơ học được tiết kiệm trong một hệ thống khép kín
• Thế năng chính là cơ năng của vật khi vật đó ở một độ cao nhất định. Cơ năng của vật ở một độ cao so với mặt đất hoặc vật đó so với một vị trí được chọn làm mốc, đây gọi là thế năng hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn được tính bằng 0 khi vật đó nằm trên mặt đất. Vật này có khối lượng càng lớn và ở vị trí càng cao thì thế năng hấp dẫn cũng càng lớn. Trong khi đó, thế năng đàn hồi được xem là cơ năng của vật khi phụ thuộc vào độ biến dạng của lò xo.
• Động năng chính là cơ năng của vật do vật đó chuyển động tạo ra. Vật có khối lượng càng nặng đồng thời chuyển động càng nhanh thì động năng cũng càng lớn. Trường hợp vật đứng yên thì động năng bằng 0.
• Cơ năng của vật chuyển động do yếu tố trọng trường

* Khái niệm

- Khi có một vật chuyển động trong trọng trường thì giá trị tổng của yếu tố động năng và thế năng của vật đó được gọi là cơ năng.

                                                                            W = Wđ + Wt = ½ mv2 + mgz.

- Định luật bảo toàn cơ năng

- Nếu một vật chuyển động chỉ nhờ trọng trường thì cơ năng của vật đó được bảo toàn.

                                                                    W = Wđ + Wt = const hay ½ mv2 + mgz = const.

- Hệ quả của định luật

+ Trong chuyển động của vật nhờ trọng trường:

+ Khi động năng giảm xuống thì thế năng tăng lên và ngược lại. 

+ Tại thời điểm động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.

+ Khi đã nắm vững lý thuyết về cơ năng và sóng điện từ là gì giúp học sinh học tốt môn Vật Lý hơn.

- Cơ năng của vật dưới sự tác dụng của lực đàn hồi

Nếu chỉ có lực đàn hồi do biến dạng của lò xo đàn hồi tác dụng lên vật trong quá trình vật chuyển động thì cơ năng được tính bằng tổng động lượng và động năng. năng lượng. Sẽ được thực hiện. Thế năng đàn hồi của vật nào đó là một đại lượng bảo toàn.

                                                                                 W = ½ mv2 + ½ k(Δl)2 = const

Chú ý:

- Định luật bảo toàn cơ năng của vật chỉ áp dụng khi vật đó không chịu thêm tác động bên ngoài. Trừ hai lực trên là lực đàn hồi và trọng lực. Nếu tác dụng thêm lực khi vật đang chuyển động thì cơ năng sẽ thay đổi. Công do ngoại lực tác dụng lên vật bằng độ biến thiên cơ năng. Các em học sinh học tập theo thư viện bài giảng điện tử của Colearn sẽ dễ dàng nắm vững lý thuyết hơn. Kiến thức này rất quan trọng nên nếu các bạn học sinh gặp vấn đề trong quá trình giải bài tập có thể tham gia hỏi đáp tại Colearn để được giúp đỡ nhé.

* Câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết cơ bản về cơ năng

Bài tập

Câu 1:

Trong khi thả vật A thả rơi tự do thì các yếu tố liên quan thay đổi như thế nào?

A. Giá trị động năng không đổi.

B. Giá trị thế năng không đổi.

C. Tổng giá trị động năng và thế năng không đổi.

D. Tổng giá trị động năng và thế năng biến thiên không ngừng.

Câu 2:

Mỗi khi vận động viên trượt tuyết trượt xuống một vách đá, tốc độ trượt của vận động viên sẽ tăng lên. Khi đó đối với vận động viên?

A. Giá trị động năng và thế năng tăng lên

B. Giá trị động năng tăng lên, thế năng giảm xuống

C. Giá trị động năng không thay đổi, thế năng giảm xuống

D. Giá trị động năng giảm xuống, thế năng tăng lên