Công thức tính cơ năng hay, chi tiết hay nhất - Vật lí lớp 10
Công thức tính cơ năng hay, chi tiết hay nhất
Bài viết Công thức tính cơ năng hay, chi tiết Vật Lí lớp 10 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính cơ năng hay, chi tiết.
1. Khái niệm
- Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động.
- Thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn): phụ thuộc vị trí tương đối của vật so với mặt đất.
- Thế năng đàn hồi: phụ thuộc độ biến dạng của vật so với trạng thái chưa biến dạng.
- Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng.
Ví dụ:
Khi em bé đang trượt cầu trượt, thì:
+ Em bé đang chuyển động: em bé có động năng.
+ Em bé ở trên cao so với mặt đất: em bé có thế năng hấp dẫn.
Vậy em bé có cơ năng.
2. Công thức
W = Wđ + Wt = ½ mv2 + mgh.
Trong đó: W là cơ năng của vật (J)
Wđ là động năng của vật (J)
Wt là thế năng của vật (J)
m là khối lượng của vật (kg)
h là độ cao của vật so với gốc thế năng (m)
v là vận tốc của vật (m/s)
Vật đang trượt từ điểm A xuống điểm B
3. Kiến thức mở rộng
- Từ công thức trên, ta có thể tính:
+ Động năng của vật: Wđ= W - Wt
+ Thế năng của vật: Wt= W – Wđ
- Khi một vật chuyển động trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng được bảo toàn.
W1 = W2 hay Wt1 + Wđ1 = Wt2 + Wđ2
=> ½ mv12 + ½ mgz1 = mv22 + mgz2
Trong đó: Wđ1 = ½ mv12là động năng của vật tại vị trí đầu (J)
Wt1 = mgz1là thế năng hấp dẫn của vật tại vị trí đầu(J)
Wđ2 = ½ mv22là động năng của vật tại vị trí sau (J)
Wt2 = mgz2là thế năng hấp dẫn của vật tại vị trí sau (J)
Vật m chuyển động từ vị trí M đến N chỉ chịu tác dụng của trọng lực
- Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là đại lượng bảo toàn.
½ mv12+ ½ k(Dℓ1)2= ½ mv22+ ½ k(Dℓ2)2
Trong đó: Wđ1 = ½ mv12là động năng của vật tại vị trí đầu (J)
Wt1 = ½ k(Dℓ1)2là thế năng đàn hồi của vật tại vị trí đầu(J)
Wđ2 = ½ mv22là động năng của vật tại vị trí sau (J)
Wt2 = ½ k(Dℓ2)2là thế năng đàn hồi của vật tại vị trí sau (J)
- Nếu vật còn chịu tác dụng của lực ma sát, lực cản, lực kéo …(gọi là lực không thế) thì:
ALực không thế = W2 - W1
Trong đó: W1 là cơ năng của vật tại vị trí đầu (J)
W2 là cơ năng của vật tại vị trí sau(J)
- Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường:
+ Nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại.
+ Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.
Một con lắc đơn đang dao động.
- Tại A, B con lắc có động năng cực tiểu, thế năng cực đại
- Tại O, con lắc có động năng cực đại, thế năng cực tiểu
4. Ví dụ minh họa
Bài 1: Một vật có khối lượng 100g được ném thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc v0 = 20m/s. Xác định cơ năng của vật khi chuyển động?
Lời giải
Chọn gốc thế năng tại vị trí ném
Tại vị trí ném vật, ta có:
+ Thế năng của vật tại đó: Wt = 0
+ Động năng của vật tại đó:
Cơ năng của vật khi chuyển động là: W = Wt + Wđ = 20 + 0 = 20J
Bài 2:Truyền cho vật khối lượng m một cơ năng là 37,5J. Khi vật chuyển động ở độ cao 3m vật có . Xác định khối lượng và vận tốc của vật ở độ cao đó. Lấy g = 10m/s2
Lời giải
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Áp dụng công thức tính cơ năng:
Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:
Sách VietJack thi THPT quốc gia 2024 cho học sinh 2k6:
Săn shopee siêu SALE :
- Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
- Biti's ra mẫu mới xinh lắm
- Tsubaki 199k/3 chai
- L'Oreal mua 1 tặng 3
- Soạn Văn 12
- Soạn Văn 12 (bản ngắn nhất)
- Văn mẫu lớp 12
- Giải bài tập Toán 12
- Giải BT Toán 12 nâng cao (250 bài)
- Bài tập trắc nghiệm Giải tích 12 (100 đề)
- Bài tập trắc nghiệm Hình học 12 (100 đề)
- Giải bài tập Vật lý 12
- Giải BT Vật Lí 12 nâng cao (360 bài)
- Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 12 (có đáp án)
- Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Lí (18 đề)
- Giải bài tập Hóa học 12
- Giải bài tập Hóa học 12 nâng cao
- Bài tập trắc nghiệm Hóa 12 (80 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Hóa (18 đề)
- Giải bài tập Sinh học 12
- Giải bài tập Sinh 12 (ngắn nhất)
- Chuyên đề Sinh học 12
- Đề kiểm tra Sinh 12 (có đáp án)(hay nhất)
- Ôn thi đại học môn Sinh (theo chuyên đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sinh (18 đề)
- Giải bài tập Địa Lí 12
- Giải bài tập Địa Lí 12 (ngắn nhất)
- Giải Tập bản đồ và bài tập thực hành Địa Lí 12
- Bài tập trắc nghiệm Địa Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Địa (20 đề)
- Giải bài tập Tiếng anh 12
- Giải bài tập Tiếng anh 12 thí điểm
- Giải bài tập Lịch sử 12
- Giải tập bản đồ Lịch sử 12
- Bài tập trắc nghiệm Lịch Sử 12
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sử (20 đề)
- Giải bài tập Tin học 12
- Giải bài tập GDCD 12
- Giải bài tập GDCD 12 (ngắn nhất)
- Bài tập trắc nghiệm GDCD 12 (37 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn GDCD (20 đề)
- Giải bài tập Công nghệ 12