Công thức tính độ biến thiên cơ năng (hay, chi tiết)

---

---

Công thức tính độ biến thiên cơ năng (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính độ biến thiên 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 độ biến thiên cơ năng hay, chi tiết.

1. Khái niệm 

- Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng.

- Khi một vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi (không có lực cản, lực ma sát…) thì động năng và thế năng có sự biến đổi qua lại, nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng luôn được bảo toàn.

- Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi. Nếu vật còn chịu tác dụng của lực ma sát, lực cản, lực kéo… (gọi là lực không thế) thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. Công của các lực cản, lực ma sát... sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng.

2. Công thức

A_{Lực không thế}  = W₂ - W₁ = ∆W

Trong đó: W₁ là cơ năng của vật tại vị trí đầu (J)

W₂ là cơ năng của vật tại vị trí sau(J)

 ∆W là độ biến thiên cơ năng (J)

3. Kiến thức mở rộng

- Công thức tính cơ năng:

W = W_đ + W_t = ½ mv² + mgh.

   Trong đó: W là cơ năng của vật (J)

W_đlà động năng của vật (J)

W_tlà 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)

- Công thức tính công:Khi lực  không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc  thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức:

A = Fscosα

   Trong đó  F: Độ lớn lực tác dụng (N)

s: Quãng đường vật dịch chuyển (m)

A: Công (J). 

α : góc hợp bởi hướng của lực với hướng chuyển dời của vật 

- Từ công thức độ biến thiên cơ năng, ta có thể tính:

+ Độ lớn lực không thế: 

+ Quãng đường vật dịch chuyển:

- Khi nói cơ năng không bảo toàn, ta hiểu là một phần cơ năng đã chuyển hóa thành dạng năng lượng khác nhưng giá trị năng lượng chung vẫn không đổi.

-=> Đó là nội dung định luật quan trọng nhất trong tự nhiên, định luật bảo toàn năng lượng.

4. Ví dụ minh họa

Bài 1: Một vật trượt từ đinh của mặt phẳng nghiêng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phẳng AB, sau đó tiếp tục trượt trên mặt phầng nằm ngang BC như hình vẽ với AH = 0,lm, BH = 0,6m. Hệ số ma sát trượt giữa vật và hai mặt phẳng là µ = 0.1. Tính vận tốc của vật khi đến B.

Chọn mốc thế năng tại mặt nằm ngang BC

Bài 2: Một học sinh ném một vật có khối lượng 200g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu 8 m/s từ độ cao 8m so với mặt đất. Lấy g = 10m/s². Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà vật lên được là bao nhiêu? 

Gọi H là vị trí cực đại mà vật có thể lên được khi vật chịu một lực cản F = 5N. 

       A là vị trí ném

Chọn gốc thế năng tại vị trí ném

Cơ năng tại vị trí H là: W_H = mgh

Cơ năng tại vị trí A là: 

Áp dụng biến thiên cơ năng:

Vậy độ cao của vị trí H so với mặt đất là 8 + 2,1 = 10,1m.

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

• Phương trình trạng thái của khí lí tưởng hay, chi tiết

• Phương trình đẳng nhiệt hay, chi tiết

• Phương trình đẳng tích hay, chi tiết

• Phương trình đẳng áp hay, chi tiết

• Phương trình Claperon - Mendeleep hay, chi tiết

---

---

---