Tổng hợp lý thuyết quan trọng về chủ đề thế năng - Không nên bỏ qua

THẾ NĂNG 

Trong bộ môn Vật lý 10, các em học sinh sẽ được học về chủ đề Thế năng. Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp lý thuyết về chủ đề này: từ khái niệm, công thức, định luật...

I. Thế năng là gì?

- T.năng của một vật (hệ) là năng lượng mà vật có được do vị trí tương đối của nó so với mặt t.năng hay giữa các vật trong hệ. 

- Đơn vị: Jun (J).

II. Phân loại 

1. 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.

- T.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 t.năng tại mặt đất thì t.năng trọng trường của vật có khối lượng m đặt tại độ cao h.

- Công thức thế năng: \(W_t = mgz\).

Trong đó: 

+ m: khối lượng (kg); 

+ g: gia tốc trọng trường (\(m/s^2\));

+ 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 t.năng. 

c) Chú ý 

- Nếu chọn gốc t.năng tại mặt đất thì t.năng tại mặt đất bằng không (\(W_t = 0\)).

- Đơn vị: Jun (J).

2. 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 \(\Delta l = l - l_0\) thì lực đàn hồi là \(\underset{F}{\rightarrow} = -k.\underset{\Delta l}{\rightarrow}\)

- 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: \(A = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2\). 

b) Thế năng đàn hồi 

- T.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 \(\Delta l\) là:

 \(W_t = \frac{1}{2}k(\Delta l)^2\) với \(F_{đh} = k\begin{vmatrix}\Delta l\end{vmatrix}\).

Trong đó: 

+ \(W_t\): t.năng đàn hồi (J); 

+ k: độ cứng lò xo (N/m); 

+ \(\Delta l\): 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 t.năng của một vật (hệ vật) đúng bằng công của các lực không thế tác dụng lên vật (hệ vật). 

\(\Delta W_t = W_{t1} - W_{t2} = A\).

Trong đó: A là công của các lực không thế (không phải lực thế). 

*Từ viết tắt:

t.năng: thế năng 

Sau khi học xong lý thuyết về chủ đề cơ năng, các em có thể tham khảo các dạng bài tập tại cunghocvui.com.