Thế năng trọng trường phụ thuộc vào yếu tố nào?
Thế năng trọng trường phụ thuộc vào yếu tố nào? được VnDoc 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.
Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.
Thế năng trọng trường phụ thuộc vào yếu tố nào?
Câu hỏi: Thế năng trọng trường phụ thuộc vào yếu tố nào?
Lời giải:
Thế năng trọng trường phụ thuộc vào:
+ Độ cao của vật so với mặt đất hoặc vị trí được chọn làm mốc tính độ cao.
+ Khối lượng của vật.
Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng trọng trường của vật càng lớn.
I. Thế năng là gì?
- Thế năng của một vật (hệ) là năng lượng mà vật có được do vị trí tương đối của nó so với mặt thế năng hay giữa các vật trong hệ.
- Đơn vị: Jun (J).
II. Phân loại
Thế năng trọng trường
a) Khái niệm
- Lực thế là các lực mà công của nó không phụ thuộc vào hình dạng đường đi, mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của nó.
- Thế 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 vật có khối lượng m đặt tại độ cao h.
- Công thức thế năng: Wt = mgzWt = mgz.
Trong đó:
+ m: khối lượng (kg);
+ g: gia tốc trọng trường (m/s2m/s2);
+ z: độ cao so với mốc thế năng (m).
b) 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.
c) Chú ý
- Nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất thì thế năng tại mặt đất bằng không (Wt=0Wt=0).
- Đơn vị: Jun (J).
Thế năng đàn hồi
a) Công của lực đàn hồi
- Xét một lò xo có độ cứng k, một đầu gắn với một vật, đầu kia giữ cố định.
- Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng là Δl=l−l0Δl=l−l0 thì lực đàn hồi là →F=−k.→Δl→F=−k.→Δl
- 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: A = 12k(Δl)2A = 12k(Δl)2.
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 biến dạng ΔlΔl là:
Wt = 12k(Δl)2Wt =12k(Δl)2 với Fđh= k|Δl|Fđh = k|Δl|.
Trong đó:
+ Wt: thế năng đàn hồi (J);
+ k: độ cứng lò xo (N/m);
+ Δl: độ biến dạng của lò xo (m).
- T.năng đàn hồi là đại lượng vô hướng dương.
- Đơn vị: Jun (J).
III. Định lý độ giảm thế năng
Độ giảm thế năng của một vật (hệ vật) đúng bằng công của các lực không thế tác dụng lên vật (hệ vật).
ΔWt = Wt1 − Wt2 = AΔWt = Wt1− Wt2 = A.
Trong đó: A là công của các lực không thế (không phải lực thế).
Câu 1: Trong các vật sau , vật nào không có động năng?
- quả bóng nằm yên trên mặt sàn
- quả bóng lăn trên sàn nhà
- Máy bay đang bay
- Con chim đang bay
Lời giải:
Đáp án: A
Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. Nếu vật đứng yên thì động năng của vật bằng 0. Quả bóng đang nằm yên nên nó không chuyển động và nó không có cơ năng.
Câu 2: Trong các vật sau, vật nào không có thế năng (so với mặt đất)?
- Chiếc lá đang rơi
- Một người đứng trên tầng ba của tòa nhà
- Thùng hàng nằm trên mặt đất
- Quả bóng đang bay trên cao
Lời giải:
Đáp án: C
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thế năng hấp dẫn. Khi vật nằm trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật bằng 0.
- Thùng hàng nằm trên mặt đất nên thế năng của nó bằng 0, hay là không có thế năng.
Câu 3: Một lò xo làm bằng thép đang bị nén lại. Lúc này lò xo có cơ năng.Vì sao lò xo có cơ năng? Hãy chọn câu đúng:
- Vì lò xo có nhiều vòng xoắn
- Vì lò xo có khả năng sinh công
- Vì lò xo có khối lượng
- Vì lò xo làm bằng kim loại
Lời giải:
Đáp án: B
Lò xo bị biến dạng nên nó có thế năng đàn hồi. Thế năng này có khả năng sinh công nên lò xo có cơ năng
Câu 4: Trong các trường hợp sau đây, trường hợp nào cơ năng của các vật bằng nhau? Chọn phương án đúng.
- Hai vật ở cùng một độ cao so với mặt đất
- Hai vật ở các độ cao khác nhau so với mặt đất
- Hai vật chuyển động với các vận tốc khác nhau
- Hai vật chuyển động cùng một vận tốc,cùng một độ cao và có cùng khối lượng
Đáp án: D
- Thế năng của 1 vật phụ thuộc vào khối lượng và chiều cao của vật ấy so với mốc. Còn động năng phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng của vật. Vì vậy cơ năng của một vật phụ thuộc vào chiều cao, khối lượng, vận tốc của vật.
- Nên hai vật chuyển động cùng một vận tốc,cùng một độ cao và có cùng khối lượng sẽ có cơ năng bằng nhau.
Câu 5: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có sự chuyển hóa thế năng thành động năng? Hãy chọn câu đúng nhất.
- Mũi tên được bắn đi từ cung
- Nước trên đập cao chảy xuống
- Hòn bi lăn từ đỉnh dốc xuống dưới
- Cả ba trường hợp trên thế năng chuyển hóa thành
Đáp án: D
Trường hợp 1: thế năng của cánh cung chuyển thành động năng của mũi tên
Trường hợp 2: thế năng hấp dẫn của nước chuyển thành động năng (nước chảy)
Trường hợp 3: thế năng hấp dẫn của viên bi chuyển thành động năng. Viên bi trên đỉnh dốc có thế năng lớn nhất và nó chuyển thành động năng khi viên bi lăn xuống dốc
----------------------------------------
Như vậy chúng tôi đã giới thiệu các bạn tài liệu Thế năng trọng trường 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.
