Cơ năng là một đại lượng

Cơ năng là một đại lượng vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không, cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật, nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại.

Nội Dung

Cơ năng là một đại lượng?

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.

Cơ năng là một đại lượng?

Câu hỏi:

Cơ năng là một đại lượng?

A.Vô hướng, luôn dương

B.Vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không

C.Véc tơ cùng hướng với véc tơ vận tốc

D.Véc tơ, có thể âm, dương hoặc bằng không

Đáp án đúng B.

Cơ năng là một đại lượng vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không, cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật, nếu động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại.

Giải thích lý do chọn đáp án đúng là B

– 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 trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng được bảo toàn.

– 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.

– 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 một đại lượng bảo toàn.

Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi, ngoài ra nếu vật còn chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát… thì cơ năng của vật sẽ biến đổi.

Công của các lực cản, lực ma sát… sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng.

– Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật.

Từ những phân tích trên có thể thấy được rằng cơ năng là đại lượng vô hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không.

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

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 một đại lượng bảo toàn.

Mọi người cùng hỏi:

Câu hỏi 1: Cơ năng là gì?

Trả lời: Cơ năng (còn được gọi là năng lượng cơ học) là một loại đại lượng trong vật lý, đo lường khả năng của một vật thể hoặc hệ thống thực hiện công việc hoặc thay đổi trạng thái. Nó thường được tính bằng cách kết hợp khối lượng của vật thể và tốc độ của nó.

Câu hỏi 2: Cơ năng được chia thành các loại gì?

Trả lời: Cơ năng có hai loại chính:

Cơ năng động (kinetic energy): Đây là cơ năng liên quan đến chuyển động của vật thể. Cơ năng động của một vật được tính bằng công thức $K E = 2 1 m v^{2}$ , trong đó $m$ là khối lượng của vật, $v$ là tốc độ của vật.
Cơ năng tiềm (potential energy): Đây là cơ năng liên quan đến vị trí hoặc tình trạng của vật thể trong một lực trường như trọng lực. Cơ năng tiềm của một vật được tính dựa trên công thức phụ thuộc vào loại lực trường và vị trí của vật.

Câu hỏi 3: Cơ năng có thể chuyển đổi từ loại này sang loại khác không?

Trả lời: Đúng, cơ năng có thể chuyển đổi từ loại này sang loại khác trong các tình huống thích hợp. Ví dụ, khi một vật rơi tự do xuống dưới tác động của trọng lực, cơ năng tiềm ban đầu của nó chuyển đổi thành cơ năng động khi nó đạt được tốc độ.

Câu hỏi 4: Cơ năng có ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày không?

Trả lời: Cơ năng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày, bao gồm:

Giao thông: Cơ năng động liên quan đến tốc độ và động năng của phương tiện giao thông, ảnh hưởng đến việc dừng lại, di chuyển, và phanh.
Năng lượng điện: Cơ năng thường được chuyển đổi thành năng lượng điện trong các hệ thống điện tử và điện động cơ, như trong các máy móc và thiết bị điện.
Năng lượng cơ học: Cơ năng tiềm thường được sử dụng trong các thiết bị lưu trữ năng lượng như các bộ chứa năng lượng tiềm, trong đó năng lượng được chuyển đổi thành cơ năng để sử dụng sau này.

I – CƠ NĂNG

– Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật.

$W = W_{d} + W_{t} = \frac{1}{2} m v^{2} + m g z$

W=Wd+Wt=12mv2+mgz

– Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật.

$W = \frac{1}{2} m v^{2} + \frac{1}{2} k x^{2}$

W=12mv2+12kx2

II – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG

Nếu không có tác dụng của lực khác (như lực cản, lực ma sát, … ) thì trong quá trình chuyển động, cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.

– Định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trường trọng lực chỉ chịu tác dụng của trọng lực cơ năng của vật chuyển động trong trường trọng lực bằng tổng động năng và thế năng của vật là một đại lượng được bảo toàn

$W = W_{d} + W_{t} = \frac{1}{2} m v^{2} + m g z = h / s$

W=Wd+Wt=12mv2+mgz=h/s

– Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi:

$W = \frac{1}{2} k x^{2} + \frac{1}{2} m v^{2} = h / s$

W=12kx2+12mv2=h/s

III – BIẾN THIÊN CƠ NĂNG. CÔNG CỦA LỰC KHÔNG PHẢI LỰC THẾ

Theo định lí động năng, ta có tổng công của các lực tác dụng bằng độ biến thiên động năng của vật khi di chuyển từ vị trí 1 đến vị trí 2:

$A_{12}$ (lực không thế) $+ A_{12}$ (lực thế) $= W_{d_{2}} - W_{d_{1}}$

Mặt khác, ta có:

A12(lực thế) $= W_{t_{1}} - W_{t_{2}}$ =Từ đó, ta suy ra:

$A_{12}$

A12 (lực không thế) $= W_{d_{2}} - W_{d_{1}} - (W_{t_{1}} - W_{t_{2}})$ =Wd2−Wd1−(Wt1−Wt2)

$= (W_{d_{2}} + W_{t_{2}}) - (W_{d_{1}} + W_{_{t_{1}}})$

=(Wd2+Wt2)−(Wd1+Wt1)

Hay $A_{12}$

A12 (lực không thế) $= W_{2} - W_{1}$

=W2−W1