Tại sao thế năng không phụ thuộc vào khối lượng của vật
|
Thế năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào? được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh. Show
Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết. Thế năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào?
Câu hỏi: Thế năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào?
Lời giải: Đáp án đúng: d. Phụ thuộc vào khối lượng và độ cao của vật. Thế năng của vật phụ thuộc vào khối lượng và độ cao của vật. Thế năng là gì? Khái niệm liên quanLực đàn hồi là gì? Thế nào là lực đàn hồi ? là lực được sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Vật đàn hồi vô cùng đa dạng có thể là sợi dây chun, lò xo hoặc là một đoạn dây cao su. Nếu vật đàn hồi là lò xo khi lực tác dụng lực sẽ làm lò xo biến dạng, tác dụng vào quả nặng được treo gọi là lực đàn hồi. Gia tốc trọng trường là gì? Là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên vật. Giống như vận tốc, gia tốc trọng trường là đại lượng có hướng. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí theo nguyên lý, mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn sẽ là như nhau đối với tâm của khối lượng. Thế năng là gì? Thế năng là một đại lượng trong vật lý, thể hiện cho khả năng sinh của vật và nó tồn tại dưới dạng năng lượng. Hiện nay, có 2 dạng thế năng đó chính là thế năng đàn hồi và trọng trường. Mỗi loại đều có những đặc điểm và công thức tính khác nhau. Tìm hiểu về thế năng trọng trườngTrọng trường Trọng trường là gì? Xung quanh Trái Đất luôn tồn tại một trọng trường. Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện cả trọng lực tác dụng lên vật khối lượng m, được đặt tại vị trí bất kỳ trong khoảng không gian có trọng trường. Trong một khoảng không gian không quá rộng nếu gia tốc trọng trường tại mọi điểm đều có phương song song, cùng chiều và cùng độ lớn thì ta nói khoảng không gian đó là trọng trường là đều. Thế năng trọng trường Cơ năng của một vật sẽ phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất hoặc vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao được gọi là thế năng trọng trường và cũng có thể gọi là thế năng hấp dẫn. Ví dụ như viên đạn đang bay hay quả mít ở trên cây,… Hiểu đơn giản, thế năng trọng trường là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; phụ thuộc vào vị trí của vật ở trong trọng trường. Nếu chọn thế năng của vật đặt tại mặt đất có khối lượng là m. Độ cao của vị trí tương ứng so với trọng trường trái đất là z. Thì công thức tính thế năng trọng trường sẽ là: Wt = m.g.z. Trong đó:
Đặc điểm nổi bật của thế năng trọng trường đó chính là đại lượng vô hướng, có thể rơi vào khoảng từ >0=0 hoặc <0. Sự biến thiên thế năng và công của trọng lực chính là khi một vật bắt đầu di chuyển từ vị trí A cho đến B. Công của trọng lực của vật sẽ được tính bằng hiệu điện thế năng của trọng lực tại 2 vị trí. Công thức: AAB = Wt (ở A) – Wt (ở B) Trong trường hợp vật rơi bởi lực hấp dẫn thì sẽ làm cho hiện hiện tượng thế năng bị giảm và chuyển thành công để vật rời một cách tự do. Còn trường hợp được ném lên từ mốc thế năng sẽ giúp lực ném chuyển thành công cũng cản trở trọng lực đến khi trọng lực giúp vật rơi tự do. Liên hệ giữa biến thiên năng và công của trọng lực Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ M đến N công của trọng lực có giá trị bằng hiệu thế năng tại M và N. Hệ quả là:
Tìm hiểu về thế năng đàn hồiThế năng đàn hồi Khi một vật có khả năng biến dạng do tác động nào đó đều có khả năng sinh công. Đây được xem như một dạng năng lượng được gọi chung là thế năng đàn hồi. Để tính được thế năng đàn hồi trước hết mọi người phải tính được công của lực đàn hồi. ---------------------------------------- Như vậy chúng tôi đã giới thiệu các bạn tài liệu Thế năng của vật phụ thuộc vào yếu tố nào?Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Lý thuyết môn Vật lí lớp 8, Giải bài tập môn Vật lý lớp 8, Giải vở bài tập Vật Lý 8, Tài liệu học tập lớp 8, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 8 và đề thi học kì 2 lớp 8 mới nhất được cập nhật.
Phần hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 trang 141 Sách giáo khoa được kiến guru tổng hợp lại trên cơ sở là ôn tập và vận dụng bài học. Trong phần này được Kiến chia thành 2 phần : Lý thuyết và bài tập vận dụng có lời giải chi tiết về bài thế năng . Kiến thức toàn bộ nằm ở chương 4 : “Các định luật bảo toàn” . Mời các bạn cùng xem và tham khảo bài viết nhé. I. Lý thuyết cần nắm để giải bài tập vật lý 10 trang 141 SGK1. Thế năng trọng trườnga) Trọng trườngTrọng trường là trường hấp dẫn xung quanh Trái Đất. Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện của trọng lực tác dụng lên vật có khối lượng m đặt tại một vị trí bất kỳ trong không gian có trọng trường. Biểu thức: P = mg Nếu xét trong khoảng không gian không không quá rộng thì trọng trường trong khoảng không gian đó là trọng trường đều. b) Định nghĩaThế 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. Nếu chọn thế năng tại mặt đất thì thế năng trọng trường của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là: c) Tính chất– Là đại lượng vô hướng. – Có giá trị dương, âm hoặc bằng không, phụ thuộc vào vị trí chọn làm gốc thế năng. d) Đơn vịĐơn vị của thế năng là jun (J) Chú ý: Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì thế năng tại mặt đất bằng không e) Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lựcKhi một vật chuyển động trong trọng 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: 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. 2. Thế năng đàn hồia) Công của lực đàn hồi– Xét một lò xo có độ cứng k, một đầu gắn vào một vật, đầu kia giữ cố định. – Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng là – Khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công của lực đàn hồi được xác định bằng công thức: b) Thế năng đàn hồi
– 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 độ biến dạng Δl là: – Thế năng đàn hồi là một đại lượng vô hướng, dương. – Đơn vị của thế năng đàn hồi là jun (J). II. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 trang 141 SGK1. Hướng dẫn giải bài tập vật lí 10 Bài 1 Trang 141Nêu định nghĩa và ý nghĩa của thế năng: a) trọng trường b) đàn hồiLời giải: – Thế năng trọng trường (hay còn gọi là thế năng hấp dẫn) 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. – Thế năng đàn hồi : là dạng năng lượng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. – Ý nghĩa thế năng trọng trường: khi một vật ở vị trí có độ cao z so với mặt đất thì vật có khả năng sinh công, nghĩa là vật mang năng lượng, năng lượng này dự trữ bên trong vật dưới dạng gọi là thế năng. – Tương tự, một lò xo có độ cứng k khi nén hoặc dãn một lượng Δl thì lực đàn hồi của ló xo khả năng sinh công, nghĩa là vật mang năng lượng, năng lượng này gọi là thế năng đàn hồi. 2. Hướng dẫn giải lý 10 bài 2 trang 141 SGKKhi 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 Hãy chọn câu sai. Lời giải: Chọn B. Công A chỉ phụ thuộc hiệu độ cao không phụ thuộc dạng đường đi nên theo định lý biến thiên động năng ta có:
(h là hiệu độ cao giữa hai điểm) v1 là vận tốc đầu không đổi, h = z, nên theo các con đường khác nhau thì độ lớn v2 vẫn bằng nhau và công của trọng lực bằng nhau → B sai, thời gian sẽ phụ thuộc vào hình dạng quỹ đạo đi. Chọn B. 3. Hướng dẫn giải bài tập vật lý lớp 10 bài 3 trang 141Một vật khối lượng 1,0 kg có thế năng 1,0 J đối với mặt đất. Lấy g = 9,8 m/s2. Khi đó , vật ở độ cao bằng bao nhiêu? A. 0,102 m ; B. 1,0 m Lời giải: – Chọn A – Áp dụng công thức tính thế năng trọng trường: 4. Hướng dẫn giải bài tập vật lý lớp 10 bài 4 trang 141 SGKMột vật khối lượng m gắn vào đầu một lò xo đàn hồi có độ cứng k, đầu kia của lò xo cố định. Khi lò xo bị nén lại một đoạn Δl (Δl < 0) thì thế năng đàn hồi bằng bao nhiêu?
Lời giải: Chọn A. Thế năng đàn hồi của vật là:
5. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 bài 5 trang 141 SGKTrong hình 26.5, hai vật cùng khối lượng nằm ở hai vị trí M và N sao cho MN nằm ngang. So sánh thế năng tại M và tại N.
Hình 26.5 Lời giải: Vì MN nằm ngang nên nếu chọn cùng 1 mốc thế năng (ví dụ tại O) thì thế năng của vật tại M và tại N là như nhau. 6. Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10 Bài 6 trang 141 SGKLò xo có độ cứng k = 200 N/m, 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 vật không? Lời giải: Áp dụng công thức tính thế năng đàn hồi: Thế năng này không phụ thuộc vào khối lượng của vật. Trên đây là hướng dẫn giải chi tiết cho bài tập vật lý 10 trang 141 sách giáo khoa. Ngoài tổng hợp kiến thức, Kiến còn gửi tới bạn đọc các lời giải đầy đủ và chi tiết cho các câu hỏi từ dễ tới khó, rất thuận tiện cho các bạn đọc theo dõi. Qua bài viêt, mong rằng các bạn sẽ có thêm tài liệu hay và bổ ích để tham khảo và học tập, đẩy cao kết quả học tập của chính bản thân mình nhé |
