Cơ năng là gì ? Công thức tính cơ năng ra sao ?

co nang 2
Cập nhật ngày : Tháng Mười Một 9, 2020 lúc 3 : 39 chiềuCập nhật ngày : Tháng Mười Một 9, 2020 lúc 3 : 39 chiều

Trong vật lý học, cơ năng là tổng của động năng và thế năng. Nó là năng lượng kết hợp của chuyển động và vị trí của vật thể. Định luật bảo toàn cơ năng nói rõ, trong một hệ kín thì cơ năng không đổi. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thêm về cơ năng qua bào viết dưới đây.

Khái niệm cơ năng là gì?

Cơ năng là khái niệm được dùng để chỉ năng lực sản sinh công của một vật. Khi vật có năng lực sinh ra công càng lớn thì cơ năng của vật đó càng lớn. Đơn vị của cơ năng là Jun ( J ) .

Cơ năng được chia làm hai dạng đó là thế năng và động năng. Cụ thể như sau :

Động năng được dùng để chỉ cơ năng của một vật được tạo ra do hoạt động. Khi một vật hoạt động càng nhanh và có khối lượng càng lớn thì động năng của vật đó càng lớn. Ví dụ : hòn bi đang lăn .
co nang 1

Thế năng :

Thế năng trọng trường:

Thế năng được xác lập bởi độ cao của vật so với mặt đất ( ta hoàn toàn có thể không lấy mặt đất mà lấy một vị trí khác làm mốc để tính độ cao ) được gọi là thế năng trọng trường. Hay nói cách khác, cơ năng của một vật sẽ nhờ vào vào độ cao của vật với một điểm xác lập làm mốc để tính độ cao .

Vật được đặt cách càng cao so với mốc tính thì thế năng càng lớn, khi vật được đặt trên mặt đất hoặc mốc tính thì thế năng trọng trường của vật lúc này bằng 0. Ví dụ như quạt trần trên nhà so với nền nhà .

Ngoài ra, thế năng trọng trường của vật còn phụ thuộc vào vào khối lượng của nó. Khối lượng của vật càng nhỏ thì thế năng càng nhỏ .

Thế năng đàn hồi: 

Thế năng đàn hồi là khái niệm được dùng để chỉ việc cơ năng của một vật bị ảnh hưởng tác động bởi độ biến dạng của vật. Ví dụ như lò xo .

Một vật hoàn toàn có thể có cả thế năng và động năng. Lúc này cơ năng của vật sẽ là tổng của thế năng và động năng. Một vật có cả động năng và thế năng ví dụ như trái cây rụng, lá rơi, máy bay đang cất cánh …
co nang 2

Như vậy, khi một vật đang hoạt động trong trọng trường thì cơ năng của nó bằng tổng của động năng và thế năng. Từ đó ta có công thức tính cơ năng như sau :

W = Wđ + Wt = ½ mv2 + mgz

Sự bảo toàn cơ năng

Định luật bảo toàn cơ năng là định luật bảo toản chỉ số cơ năng của một vật khi vật hoạt động trong trọng trường và chỉ chịu ảnh hưởng tác động của trọng tải hoặc lực đàn hồi ( không chịu thêm ảnh hưởng tác động của bất kỳ lực nào khác như lực ma sát, lực cản … ). Hiểu một cách đơn thuần là thế năng và động năng của vật hoàn toàn có thể bị đổi khác qua lại trong quy trình vật hoạt động trong trọng trường tuy nhiên tổng của chúng không biến hóa khi vật chỉ chịu ảnh hưởng tác động của trọng tải và lực đàn hồi .

Định luật bảo toàn cơ năng : Trong khi hoạt động, nếu vật chỉ chịu công dụng của của trọng tải, động năng hoàn toàn có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, và tổng của chúng, tức là cơ năng của vật, được bảo toàn ( không đổi theo thời hạn ) .
co nang 3

Hệ quả

Từ định luật trên tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thấy, trong quy trình hoạt động của một vật trong trọng trường, nếu thế năng của vật giảm thì động năng của vật sẽ tăng và ngược lại khi động năng của vật tăng thế năng của vật sẽ giảm. Đồng thời, tại vị trí mà động năng ở cực lớn thì thế năng sẽ ở cực tiểu và ngược lại khi thế năng ở cực lớn, động năng sẽ ở cực tiểu .

Cơ năng của một vật khi chịu tác động của lực đàn hồi

Khi một vật trong quy trình hoạt động chịu tác động ảnh hưởng của lực đàn hồi được tạo ra bởi sự biến dạng của lò xo đàn hồi thì cơ năng của vật sẽ bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật. Đại lượng này là đại một đại lượng được bảo toàn .
co nang 4

Lưu ý : Định luật bảo toàn cơ năng của một vật chỉ đúng khi vật không chịu thêm bất kể lực tác động ảnh hưởng từ bên ngoài nào ngoại trừ trọng tải và lực đàn hồi. Nếu trong quy trình chuyển động vật chịu thêm ảnh hưởng tác động của những lực như lực ma sát, lực cản … thì cơ năng của vật sẽ bị đổi khác. Công của những lực ảnh hưởng tác động thêm lên vật ( lực ma sát, lực cản … ) sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng .

Trong phần kiến thức và kỹ năng về cơ năng thì định luật bảo toàn là mảng kỹ năng và kiến thức quan trọng nhất những bạn cần nắm vững .

Trên đây là những thông tin về cơ năng do thegioidienco.vn đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin hơn về cơ năng bạn nhé!

Click to rate this post !

[Total:

0

Average: 0]

0912.44.1586