Cơ năng là gì? Các khái niệm cơ bản liên quan đến cơ năng

Năng lượng cơ học là tổng của thế năng và động năng trong vật lý. Đây là một dạng năng lượng kết hợp vị trí và chuyển động của vật thể. Trong một hệ thống khép kín, năng lượng cơ học sẽ không thay đổi. Vậy tiềm năng là gì? Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về khái niệm này qua bài viết dưới đây.

1. Cơ năng là gì?

Về bản chất, cơ năng là công cơ học. Khái niệm cơ năng dùng để nói về khả năng sinh công của một vật. Cơ năng của vật càng lớn thì khả năng sinh công của vật đó càng lớn. Cơ năng có đơn vị là joule (J), 1kJ = 1000J. Trong cơ năng có động năng và thế năng.

2. Định luật bảo toàn cơ năng

Đây là định luật bảo toàn cơ năng của một vật khi vật đó chuyển động trong trọng trường và chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi hoặc trọng lực. Tức là vật sẽ không chịu tác dụng của lực nào khác như lực cản, lực ma sát,… Có thể hiểu đơn giản là động năng và thế năng của vật có thể thay đổi khi vật chuyển động trong trọng trường. , tuy nhiên, tổng của chúng (cơ năng) không thay đổi khi cơ thể chịu tác dụng của lực đàn hồi và trọng lực.

Cụ thể định luật bảo toàn cơ năng như sau:

Nếu một vật chỉ chuyển động dưới tác dụng của trọng lực thì động năng có thể chuyển hóa thành thế năng và ngược lại, còn cơ năng của vật không đổi theo thời gian (bảo toàn).

3. Một số khái niệm cơ bản khác

thế năng đàn hồi

Thế năng đàn hồi là khi cơ năng của một vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật. Người ta sẽ coi một vật có thế năng đàn hồi dựa vào việc vật đó bị biến dạng hay đàn hồi.

thế năng hấp dẫn

Vật ở càng cao so với mặt đất thì thế năng của nó càng lớn. Hay có thể hiểu thế năng của một vật phụ thuộc vào độ cao của nó so với mặt đất.

Thế năng hấp dẫn là thế năng được xác định bởi độ cao của vật so với mặt đất. Thế năng trọng trường sẽ lớn hơn khi vật có khối lượng lớn hơn.

• Thế năng trọng trường bằng 0 khi vật đứng yên trên mặt đất
• Một tên gọi khác của thế năng hấp dẫn là thế năng hấp dẫn
• Thế năng trọng trường phụ thuộc vào mốc độ cao
• Thế năng hấp dẫn còn phụ thuộc vào khối lượng của vật

Động năng

Muốn có động năng thì trước hết vật phải có cơ năng, sau đó vật phải sinh công do chuyển động. Động năng là năng lượng cơ học đến từ chuyển động.

Ví dụ, ở giữa quả cầu treo trên một máng nghiêng, người ta đặt một miếng gỗ ở đáy máng. Sau đó thả tay để quả bóng lăn thẳng đứng từ trên cao xuống. Trong khi lăn sẽ chạm vào miếng gỗ làm cho miếng gỗ chuyển động. Do đó, quả cầu chuyển động đã hoạt động.

• Vật chuyển động càng nhanh và có khối lượng càng lớn thì động năng càng lớn
• Động năng phụ thuộc vào vận tốc của vật và khối lượng của vật

Bài viết trên đã đưa ra khái niệm cơ năng là gì và một số thông tin về thế năng và động năng. Hi vọng những kiến ​​thức này sẽ hữu ích với các bạn khi học vật lý!