Cơ năng được nhắc đến rất nhiều không chỉ trong kiến thức, giảng dạy mà còn trong công việc. Vậy cơ năng là gì, có bao nhiêu loại cơ năng và công thức chuẩn để tính nó là gì? Hãy cùng chúng tôi tìm câu trả lời trong bài viết dưới đây nhé.
Cơ năng là gì?
Có thể được hiểu là một đại lượng dùng để diễn tả khả năng của một đối tượng nào đó trong việc tạo ra tác phẩm. Vật tạo ra công càng nhiều thì cơ năng của nó càng lớn. Đơn vị cơ năng được gọi là Joule hay Joule (J).
Cơ năng của một vật được chia thành hai dạng chính: thế năng và động năng. Vì vậy, để có thể tính toán chính xác cơ năng của một vật, bạn phải hiểu rõ về chỉ số của nó.
Hướng dẫn tính cơ năng chuẩn
Đối với một vật sẽ luôn có động năng và thế năng nên cơ năng của vật sẽ bao gồm động năng và thế năng. Ví dụ, một chiếc lá rơi, một chiếc máy bay cất cánh, một con lắc chuyển động trong không gian,…
Khi một vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực thì cơ năng sẽ bằng tổng động năng và thế năng. Do đó, công thức tiêu chuẩn cho Cơ năng sẽ là:
W= ½ mv2 + mgz
Trong đó:
- Nguồn năng lượng tiềm năng của bất kỳ vật thể nào sẽ liên tục chuyển động trong trường hấp dẫn và thường sẽ chọn một điểm trên mặt đất.
- Đối với vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật sẽ được tính là đại lượng bảo toàn (W1 = W2), qua đó ta cũng có thể kết luận độ biến thiên thế năng W2 – W1 = 0.
Cơ năng của một vật khi chịu tác động của lực đàn hồi
Cơ năng của một vật có khả năng chuyển động do tác dụng của trọng lực bằng động năng tổng cộng bằng thế năng đàn hồi của vật.
W = Wđ + Trọng lượng = ½ mv2 + mgz
Trong đó:
- Nguồn gốc của thế năng đã chọn sẽ là cơ năng tại vị trí cân bằng của lò xo.
- Đối với các hệ hoặc vật chịu tác dụng của lực đàn hồi, cơ năng cũng được coi là đại lượng được bảo toàn.
Có bao nhiêu dạng của cơ năng?
Thông thường cơ năng sẽ có hai dạng mà bạn cần biết đó là động năng và thế năng. Hãy cùng tìm hiểu thêm về động năng và thế năng dưới đây:
Động năng
Động năng được dùng để biểu diễn cơ năng của một vật được tạo ra bởi chuyển động.
Thế năng
Thế năng sẽ có hai loại: thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi:
- Thế năng hấp dẫn được xác định bởi độ cao của vật so với mặt đất.
Trong trường hợp cất cánh, bạn có thể sử dụng vị trí khác làm điểm tham chiếu để tính độ cao (nghĩa là cơ năng của vật sẽ phụ thuộc vào độ cao của vật vượt quá một điểm nhất định).
Vị trí của vật càng cao thì thế năng càng lớn. Trường hợp vật được đặt trên mặt đất thì thế năng hấp dẫn của vật sẽ bằng 0. Hơn nữa, thế năng hấp dẫn còn phụ thuộc vào khối lượng của vật.
- Thế năng đàn hồi được sử dụng trong trường hợp cơ năng của vật bị ảnh hưởng bởi sự biến dạng của vật.
Quy tắc nắm tay trái: quy tắc áp dụng và sử dụng
Định luật bảo toàn cơ năng
Định luật bảo toàn cơ năng được phát biểu như sau: trong quá trình chuyển động của một vật, nếu vật chỉ chịu tác dụng của một loại trọng lực xác định thì động năng có thể chuyển hóa hoàn toàn thành thế năng và ngược lại. Đồng thời, cơ năng sẽ được bảo toàn tuyệt đối.
Định luật bảo toàn cơ năng của một vật sẽ đạt độ chính xác cao nhất khi vật đó không chịu tác dụng của một ngoại lực nào khác (trừ trọng lực và lực đàn hồi).
Điều này có nghĩa là trong quá trình chuyển động, nếu một vật chịu tác dụng của một hoặc nhiều lực khác thì cơ năng của vật đó sẽ ngay lập tức thay đổi (điều này không còn chính xác nữa). Vì lúc đó công của các lực tác dụng lên vật sẽ bằng độ biến thiên cơ năng.
Quy tắc bàn tay phải: quy tắc ứng dụng và sử dụng
Hệ quả của định luật bảo toàn cơ năng
Tùy theo chuyển động của một vật bên trong trọng lực, có thể dễ dàng thấy rõ hệ quả của cơ năng:
- Nếu thế năng của một vật giảm thì động năng của vật đó sẽ tăng và ngược lại.
- Ở một vị trí bất kỳ, nếu động năng là cực đại thì thế năng của vật sẽ nhỏ nhất và ngược lại.
Lưu ý thêm: Khi một vật chuyển động, nếu vật chịu tác dụng của một lực đàn hồi mà lò xo đàn hồi bị biến dạng thì cơ năng của vật sẽ được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật. . ở đó. Số lượng được xác nhận cũng là số lượng được giữ lại.
Qua bài viết chia sẻ trên, chúng tôi hy vọng có thể giúp các bạn hiểu rõ hơn về thông tin chức năng. Nếu bạn cần hỗ trợ hoặc tham khảo thêm, vui lòng liên hệ với chúng tôi.
