Chuyên đề định luật bảo toàn năng lượng và ví dụ giải thích

Định nghĩa của định luật bảo toàn năng lượng là gì? Động năng là gì? Tiềm năng là gì? Công thức tính động năng, thế năng?… Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Tip.edu.vn tìm hiểu chi tiết !.

Nêu định luật bảo toàn cơ năng

Định luật bảo toàn cơ năng là gì?

Năng lượng không được tạo ra cũng không bị phá hủy mà chỉ được chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc từ vật này sang vật khác. Đây được coi là định luật vật lý cơ bản.

Công thức của định luật bảo toàn cơ năng

$E=E_k+E_P+E_e+...=ConSt\mathrm{Một}nt$

Ví dụ về định luật bảo toàn cơ năng

Nếu thả viên bi từ trên cao xuống bát thì năng lượng của viên bi là thế năng hấp dẫn, rơi vào cốc và chuyển động quanh cốc là động năng, đồng thời phát ra âm thanh là thế năng. Ngoài ra, quả cầu còn có ma sát với thành cốc để tạo ra nhiệt nên ta có thể xem từ một dạng năng lượng mà thế năng đã chuyển hóa thành 3 dạng cơ năng như đã nói ở trên.

Bảo toàn năng lượng trong dao động của động cơ

Năng lượng trong dao động cơ học gọi là cơ năng. Cơ năng là tổng của động năng và thế năng. Trong một hệ thống kín, cơ năng không đổi.

Khái niệm động năng là gì?

Động năng của vật là năng lượng thu được từ chuyển động của vật đó. Nó được định nghĩa là công cần thiết để gia tốc một vật có khối lượng nhất định từ trạng thái nghỉ đến vận tốc hiện tại của vật đó.

Công thức tính động năng

Động năng của một vật rơi tự do được tính theo công thức: (W_ {d} = frac {1} {2} mv ^ {2} )

Trong đó:

• Wd: động năng của vật (J)
• m: khối lượng của vật thể (g)
• v: tốc độ của vật (m / s)

Khái niệm thế năng là gì?

Thế năng là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng sinh công của vật. Thế năng của một vật rơi tự do được tính theo công thức: (W_ {t} = mgh )

Công thức tính tiềm năng

Trong đó:

• Wt: Thế năng của vật (J)
• m: Trọng lượng của vật (g)
• H: Chiều cao của vật rơi tự do (m)

Biểu thức bảo toàn cơ năng

(W = W_ {d_ {1}} + W_ {t_ {1}} = W_ {d_ {2}} + W_ {t_ {1}} = frac {1} {2} mv_ {1} ^ { 2} + mgh_ {1} + frac {1} {2} mv_ {2} ^ {2} + mgh_ {2} )

Trong đó:

• Wd1: Động năng của vật tại vị trí có vận tốc vđầu tiên
• Wd2: Động năng của vật tại vị trí có vận tốc v2
• Wt1: Thế năng của vật ở độ cao hđầu tiên
• Wt2: Thế năng của vật ở độ cao h2

Dựa vào biểu thức trên, chúng ta có thể thấy rằng:

Một vật khi rơi tự do, tại thời điểm thế năng cực đại thì động năng bằng 0. Động năng cực đại thì thế năng bằng 0. Động năng tăng thì thế năng giảm. Khi động năng giảm, thế năng tăng, nhưng tổng động năng và thế năng là một đại lượng không đổi.

Bài tập về định luật bảo toàn cơ năng

Một vật có m = 10g rơi tự do ở độ cao 5m với vận tốc rơi 13km / h. Tìm xác suất biết g = 9,8m / s2.

Câu trả lời:

Áp dụng công thức:

(W = W_ {d} + W_ {t} = frac {1} {2} mv ^ {2} + mgh = 554,8 J )

Trên đây là kiến ​​thức tổng hợp về chủ đề Định luật bảo toàn cơ năng. Hy vọng bài viết đã cung cấp những kiến ​​thức bổ ích cho các bạn để phục vụ cho quá trình học tập. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!.

Các khoa liên quan:

• định luật bảo toàn cơ năng
• định luật bảo toàn vật chất
• bảo toàn và chuyển hóa năng lượng