So sánh thế năng và thế năng trọng trường năm 2024

- Cơ năng của một vật có được khi vật ở một độ cao so với mặt đất (hoặc một vị trí khác được chọn làm mốc) gọi là thế năng trọng trường.

Ví dụ: Quyển sách đặt trên bàn:

+ Nếu chọn mặt bàn làm mốc thì thế năng trọng trường của quyển sách bằng không vì quyển sách không có độ cao so với mặt bàn.

+ Nếu chọn mặt đất làm mốc thì quyển sách có thế năng trọng trường vì quyển sách ở một độ cao h so với mặt đất.

  1. Đặc điểm

- Vật có khối lượng càng lớn và ở vị trí càng cao so với mặt đất thì thế năng trọng trường của vật càng lớn và ngược lại.

2. Thế năng đàn hồi

  1. Khái niệm

Cơ năng của vật có được khi vật bị biến dạng đàn hồi gọi là thế năng đàn hồi.

Ví dụ: Khi kéo dây cung, ta đã cung cấp cho cung một thế năng đàn hồi. Khi buông tay, dây cung thực hiện công làm cho mũi tên bay vút ra xa.

  1. Đặc điểm

Khi vật biến dạng đàn hồi, độ biến dạng đàn hồi của vật càng lớn thì thế năng đàn hồi của vật cũng càng lớn và ngược lại.

III. Động năng

1. Khái niệm

Cơ năng mà vật có được do chuyển động gọi là động năng.

Ví dụ: Chiếc ô tô đang chạy ngoài đường với tốc độ 50 km/h so với cây bên đường, vì vậy chiếc ô tô có động năng.

2. Đặc điểm

Vật có khối lượng càng lớn và tốc độ càng nhanh thì động năng càng lớn và ngược lại.

Chú ý:

Động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng. Một vật có thể vừa có động năng vừa có thế năng. Cơ năng của vật lúc đó bằng tổng động năng và thế năng của nó.

Ví dụ: Chú chim Red (trong bộ phim Những chú chim nổi giận) đang bay trên không trung, vừa có động năng vì có tốc độ v vừa có thế năng trọng trường vì có độ cao h so với mặt đất.

IV. Kiến thức nâng cao

Thế năng (trọng trường): Wt = Ph = 10.m.h (m là khối lượng của vật (kg), h là độ cao của vật so với vị trí chọn làm mốc(m)).

Động năng: đ (v là tốc độ của vật (m/s)).

V. Phương pháp giải các dạng bài tập thường gặp

1. Nhận biết các dạng cơ năng

Khi vật ở độ cao h so với vật được chọn làm mốc (thường là mặt đất): Vật có thế năng hấp dẫn.

Khi vật bị biến dạng đàn hồi: Vật có thế năng đàn hồi.

Khi vật đang chuyển động so với vật mốc: Vật có động năng.

2. So sánh thế năng, động năng của các vật

Thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào khối lượng của vật và độ cao của vật so với vật được chọn làm mốc tính độ cao: vật có khối lượng càng lớn, độ cao càng lớn thì có thế năng hấp dẫn càng lớn và ngược lại.

Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng đàn hồi của vật: vật có độ biến dạng càng lớn thì có thế năng đàn hồi càng lớn và ngược lại.

Động năng phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ của vật đối với vật chọn làm mốc: vật có khối lượng càng lớn, tốc độ càng lớn thì có động năng càng lớn và ngược lại.

Vật có khả năng thực hiện công càng lớn thì có cơ năng (thế năng, động năng) càng lớn và ngược lại.


Bài tập luyện tập cơ năng của trường Nguyễn Khuyến

Câu 1: Hãy cho biết các trường hợp dưới đây tồn tại những dạng cơ năng nào?

  1. Xe tải đang chạy trên đường.
  1. Máy bay đang bay trên bầu trời.
  1. Lò xo bị ép đặt ngay trên mặt đất.
  1. Nước được ngăn trên đập cao.
  1. Đồng hồ vừa được lên dây cót.
  1. Quả bóng được ném lên cao.
  1. Con chim đang đậu trên cành cây.

ĐÁP ÁN

  1. Động năng.
  1. Vừa có thế năng trọng trường vừa có động năng.
  1. Thế năng đàn hồi.
  1. Thế năng trọng trường.
  1. Thế năng đàn hồi.
  1. Vừa có thế năng trọng trường vừa có động năng.
  1. Thế năng trọng trường.

Câu 2: Một mũi tên được bắn đi từ cái cung là nhờ năng lượng của cánh cung hay mũi tên? Năng lượng đó thuộc dạng nào của cơ năng?

ĐÁP ÁN

Một mũi tên được bắn đi từ cái cung là nhờ năng lượng của cánh cung. Năng lượng đó thuộc dạng thế năng đàn hồi.

Câu 3: Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không? Vì sao?

ĐÁP ÁN

Vì khối lượng hai vật bằng nhau nên thế năng của hai vật bằng nhau nhưng chưa biết tốc độ của hai vật nên chưa thể so sánh động năng của hai vật được.

Câu 4: So sánh thế năng, động năng và cơ năng của hai chiếc xe có cùng khối lượng, và đang chuyển động trên cùng một con đường. Biết xe thứ nhất có vận tốc là 80 km/h, xe thứ hai có vận tốc là 100 km/h.

ĐÁP ÁN

Thế năng của hai xe bằng 0 nhưng m1 = m2 và v2 > v1 nên động năng và cơ năng của xe hai lớn hơn động năng và cơ năng của xe một.

So sánh thế năng trọng trường của vật ở độ cao h với công của người tác dụng lực nâng vật lên đến độ cao này.

Lời giải:

Thế năng trọng trường Wt = mgh

Công của trọng lực đưa vật từ mặt đất đến độ cao h là A = P.h = mgh

Vậy thế năng trọng trường của vật ở độ cao h bằng với công của người tác dụng lực nâng vật lên đến độ cao này.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 86 Vật lí 10: Trong xây dựng, để có công trình bền vững thì cần xây nền móng chắc chắn bằng cách...

Câu hỏi 1 trang 87 Vật lí 10: Tìm từ thích hợp với chỗ ? trong suy luận dưới đây: Thế năng của búa máy càng...

Câu hỏi 2 trang 87 Vật lí 10: So sánh thế năng trọng trường của vật ở độ cao h với công của người tác dụng lực nâng vật lên...

Luyện tập 1 trang 88 Vật lí 10: Phan – xi – Păng là ngọn núi cao nhất trong ba nước Việt Nam, Lào, Campuchia...

Câu hỏi 3 trang 88 Vật lí 10: Từ liên hệ (i), (ii), hãy suy luận để rút ra kết luận: Động năng Wđ của vật có giá trị bằng công A...

Thế năng trọng trường là gì vật lý lớp 8?

Câu hỏi: Thế năng trọng trường là gì? Trả lời: Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ cao 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 trọng trường.

Thế năng trọng trường là gì phụ thuộc vào yếu tố nào?

Thế năng trọng trường xuất hiện khi một vật ở độ cao so với mặt đất hoặc vật làm mốc. Thế năng trọng trường phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường (độ cao) và khối lượng của vật.

Thế trọng trường là gì?

Thế năng hấp dẫn (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. Lực hấp dẫn là một lực bảo toàn, và thế năng trong trường hợp này gọi là thế năng hấp dẫn, còn gọi là thế năng trọng trường.

Thế năng trọng trường có đơn vị là gì?

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. Đơn vị của thế năng trọng trường là Jun, kí hiệu là J.