26. Thế Năng - Củng Cố Kiến Thức

I. THẾ NĂNG TRỌNG TRƯỜNG

1. Trọng trường

Mọi vật ở xung quanh Trái Đất đều chịu tác dụng của lực hấp dẫn do Trái Đất gây ra, lực này được gọi là trọng lực.

Ta nói rằng xung quanh Trái Đất tồn tại một trọng trường. Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng $m$ đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng không gian cố trọng trường. Công thức của trọng lực của một vật khối lượng $m$ có dạng :

$\overrightarrow P = m\overrightarrow g $

với $g$ là gia tốc rơi tự do hay còn gọi là gia tốc trọng trường.

2. Thế năng trọng trường

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.

Biểu thức tính thế năng trọng trường:

$A = Pz = mgz$

Khi một vật khối lượng $m$ đặt ở độ cao $z$ so với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất) thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức:

${W_t} = mgz$

3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực

${A_{MN}} = {W_t}\left( M \right) - {W_t}\left( N \right)$

Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí $M$ đến vị trí $N$ thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường lại $M$ và tại $N.$

* Hệ quả:

Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường :

- Khi vật giảm độ cao, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương ;

- Khi vật tăng độ cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm.

II. THẾ NĂNG ĐÀN HỒI

1. Công của lực đàn hồi

Phép tính chứng tỏ rằng, khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công thực hiện bởi lực đàn hồi được xác định bằng công thức:

$A = \frac{1}{2}k{\left( {\Delta l} \right)^2}$

2. Thế năng đàn hồi

Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái có biến dạng $\Delta l$ là:

${W_t} = \frac{1}{2}k{\left( {\Delta l} \right)^2}$