Thế Năng Là Gì Và Công Thức Tính Thế Năng? - MTrend

Thế năng là gì? Trong trọng trường tồn tại một trọng lực gọi là thế năng. Độ lớn của thế năng được xác định dựa theo vị trí chọn làm mốc. Cùng mtrend.vn tìm hiểu chi tiết hơn về thế năng, công thức tính thế năng, cũng như mối liên hệ giữa thế năng và công thông qua nội dung sau.

Thế năng là gì?

Theo lý thuyết, thế năng được định nghĩa là trường thế vô hướng của trường véctơ lực bảo toàn. Tương tự những trường thế vô hướng khác, giá trị của thế năng sẽ được xác định dựa theo điểm được chọn làm mốc trong tính toán. Tuy nhiên, trong một vài trường hợp, định nghĩa hiệu thế năng được sẽ được dùng để tiến hành so sánh thế năng giữa hai điểm. Hoặc dùng để xác định thế năng của một điểm nếu lấy điểm kia làm mốc có thế năng bằng không.

Trọng trường và thế năng là gì?

Trọng trường và thế năng có mối quan hệ với nhau. Cụ thể, xung quanh trái đất của chúng ta sẽ tồn tại một trọng trường. Chúng ta xác định được sự tồn tại của trọng trường thông qua lực tác dụng của nó lên bất kỳ một vật nằm bên trong.

Đúng vậy, trong trọng trường lại tồn tại một lực gọi là trọng lực và có tác động đến tất cả các vật nằm trong đó. Trọng lực còn được gọi là lực thế, nó tạo ra công mà công được tính toán dựa vào vị trí giữa điểm đầu và điểm cuối, không liên quan đến đường đi của lực. Vậy thế năng là gì? Thế năng là lượng năng lượng được tạo thành do lực thế.

Công thức tính thế năng là gì?

Thế năng trọng trường của một vật sẽ được tính toán dựa theo vị trí mà vật đó được đặt trong không gian. Khi nói đến thế năng, bắt buộc phải nhắc đến vị trí được chọn làm mốc. Lấy ví dụ, khi chọn mặt đất làm mốc thế năng, những vật được đặt hoặc treo ở nơi cao hơn chẳng hạn như đặt lên mặt bàn, treo lên trần nhà đều tồn tại một thế năng. So với mốc là mặt đất, các vật đều có khả năng sinh công, đều mang một năng lượng nhất định gọi là thế năng hấp dẫn WtWt. Như vậy, ta có công thức: Wt = m.g.h.

Trong đó:

• m: khối lượng của vật với đơn vị tính là kg
• g: Vectơ gia tốc trọng trường với đơn vị tính m/s2
• h: độ cao của vật m so với vị trí được chọn làm mốc (tại điểm mốc h = 0 hay thế năng bằng 0)
• Wt: thế năng của vật trong trọng trường (J).

Liên hệ thế năng và công

Giữa thế năng của trọng trường và công của trọng lực tồn tại một mối quan hệ thông qua quá trình tác dụng lực lên vật. Cụ thể, nếu một vật di chuyển trong trọng trường từ điểm A đến điểm B, thì vật đó sẽ có giá trị công của trọng lực bằng với hiệu của thế năng trọng trường tại vị trí 1 và 2.

A (Công của trọng lực) = Wt (tại 1) – Wt(tại 2)

Hay A = P.s= m.g.(h1-h2)= m.g.h1 – m.g.h2 = Wt1 – Wt2

Trong đó:

• m: khối lượng của vật với đơn vị tính là kg
• g: Vectơ gia tốc trọng trường với đơn vị tính m/s2
• h: độ cao của vật m so với vị trí được chọn làm mốc (tại điểm mốc h = 0 hay thế năng bằng 0)
• Wt: thế năng của vật trong trọng trường (J).
• A: Công của trọng lực

Kết luận

Như vậy, thế năng là gì? Thế năng là năng lượng được tạo thành nhờ vào lực thế. Để tính được giá trị của thế năng cần chọn vị trí làm mốc (có thế năng bằng 0). Ngoài ra, thế giữa thế năng của trọng trường và công của trọng lực cũng có mối quan hệ với nhau.

Tham khảo thêm những bài viết mới tại mtrend.vn

• Điểm danh 8 group facebook cho người thích nấu ăn
• Ngày Lễ Vu Lan Báo Hiếu Nên Tặng Gì Cho Bố Mẹ? Những Món Quà Ý Nghĩa Nhất