Thế năng đàn hồi là gì? Công thức tính thế năng đàn hồi

Chắc hẳn trong đời sống bạn đã nghe nhiều vềthế năng đàn hồi? Vậy đây là loại thế năng gì ? Công thức để tính nó thế nào ? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và khám phá chi tiết cụ thể hơn về loại thế năng này qua bài viết sau nhé !

Khái niệm thế năng đàn hồi là gì?

Trong vật lý, thế năng là một đại lượng đặc trưng cho năng lực sinh công của vật. Thế năng thường được sống sót ở dưới dạng nguồn năng lượng .
Nói một cách dễ hiểu hơn thì thế năng chính là một dạng nguồn năng lượng khác được sống sót khi vật đang ở một vị trí độ cao nào đó .
Ví dụ như khi vật được đưa lên ở độ cao ( h ), mũi tên trong cung đang giương hoặc một vật nào đó được gắn vào đầu của một lò xo đang bị nén .
Hiện nay, thế năng được chia thành hai dạng chính đó là thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi. Mỗi dạng thế năng đều có mỗi đặc thù và cách tính khác nhau .

Tìm hiểu chi tiết về thế năng trọng trường

Khái niệm trọng trường là gì?

Trọng trường là gì ? Có thể bạn chưa biết, xung quanh Trái Đất của tất cả chúng ta luôn sống sót một trọng trường. Biểu hiện của trọng trường đó là sự Open cả trọng tải công dụng lên vật có khối lượng m được đặt ở một vị trí bất kể trong khoảng chừng khoảng trống có trọng trường .

Công thức trọng lực của một vật có khối lượng m sẽ là: 

Trong đó :

• g : là tần suất rơi tự do hay đó chính là tần suất của trọng trường .
• m : chính là khối lượng của vật thể

Ở trong một khoảng chừng khoảng trống không quá rộng nếu tần suất trọng trường tại mọi điểm đều luôn có phương song song, cùng chiều và có cùng độ lớn thì người ta cho rằng khoảng chừng khoảng trống đó chính là trọng trường đều .

Thế năng trọng trường là gì? 

Cơ năng của một vật nào đó sẽ phụ thuộc vào trực tiếp vào độ cao của vật so với mặt đất. Hoặc dựa vào vị trí khác được đặt chọn để làm mốc giám sát độ cao được gọi là thế năng trọng trường. Ngoài ra, người ta còn lý giải đây là thế năng mê hoặc .
Ví dụ : Viên đạn đang bay hay quả táo ở trên cây, máy bay đang bay, diều đang bay, viên đạn đang bay, mây …
Nói một cách dễ hiểu hơn, thế năng trọng trường chính là một dạng nguồn năng lượng để tương tác giữa Trái Đất và những vật .
Thế năng của trọng trường sẽ nhờ vào trực tiếp vào vị trí vật ở trong trọng trường. Nếu chọn thế năng vật đặt ở vị trí trên mặt đất và có khối lượng là m. Độ cao vị trí tương ứng trọng trường toàn cầu được ký hiệu z. Khi đó vận dụng công thức để tính thế năng như sau : Wt = mgz .
Trong đó, ta có :

• Wt : Thế năng của vật nằm tại vị trí z, đơn vị chức năng để đo thế năng là Jun ( J )

• m: Khối lượng của vật, đơn vị là kilogam (kg)

  Xem thêm: Làm Thế Nào Để Học Giỏi Toán 8

• z : Độ cao của vật so với mặt đất

Thế năng trọng trường có điểm điển hình nổi bật đó chính là một đại lượng vô hướng. Thế năng hoàn toàn có thể rơi vào khoảng chừng từ > 0, < 0 và cũng hoàn toàn có thể = 0. Sự biến thiên của thế năng và công trọng tải chính là khi một vật nào đó khởi đầu chuyển dời từ vị trí A cho tới vị trí B. Khi đó, công trọng tải của vật sẽ được đo lường và thống kê bằng hiệu điện thế của trọng tải tại 2 vị trí. Công thức vận dụng đó là : AAB = Wt ( ở A ) – Wt ( ở B ) Nếu trong trường hợp khi vật rơi bởi lực mê hoặc thì sẽ dẫn đến hiện hiện tượng kỳ lạ thế năng bị giảm. Sau đó sẽ chuyển thành công xuất sắc để vật hoàn toàn có thể rời ra một cách tự do . Còn ở trong trường hợp vật được ném lên từ mốc thế năng sẽ giúp lực ném chuyển qua thành công xuất sắc khiến cản trở trọng tải đến khi trọng tải giúp vật rơi một cách tự do .

Mối liên hệ biến giữa thế năng và công của trọng lực

Khi một vật hoạt động trong trọng trường ở tử vị trí M tới N công của trọng tải sẽ có giá trị bằng với hiệu thế năng tại vị trí M và N. Hệ quả khi đó như sau :

• Khi vật có độ giảm cao, thế năng của vật giảm dẫn đến trọng tải sẽ sinh ra công dương .
• Khi vật tăng độ cao, thế năng vật khi đó tăng lên làm cho trọng tải sẽ sinh ra công âm .

Tìm hiểu chi tiết về loại thế năng đàn hồi 

Khái niệm thế năng đàn hồi

Khi một vật có năng lực biến dạng bởi bất kể một tác động ảnh hưởng nào đó thì sẽ đều có năng lực sinh ra công. Đây chính là một dạng nguồn năng lượng được gọi tên chung là thế năng đàn hồi. Muốn tính được thế năng đàn hồi trước hết tất cả chúng ta phải giám sát được công của lực đàn hồi .

Công thức tính thế năng đàn hồi

Xét một lò xo có chiều là I0, độ co cứng đàn hồi được tính bằng số lượng k bất kể. Một đầu giữ cố định và thắt chặt, một đầu gắn vào vật. Bắt đầu triển khai thao tác kéo một đoạn cố định và thắt chặt là ΔI. Khi đó sẽ Open lực đàn hồi trực tiếp lò xo, tác động ảnh hưởng vào vật. Độ dài của lò xo sẽ được tính theo công thức : I – I0 + Đen ta I. Theo định luật Húc, ta có :

• Nếu chọn chiều dương là chiều tăng của lò của chiều dài lò xo ta có công thức là :
• Công thức để tính lực đàn hồi khi đưa vật trở lại vị trí lò xo không bị biến dạng là :
• Khi đã giám sát lực đàn hồi xong, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thuận tiện vận dụng công thức sau để tính được thế năng đàn hồi của lò xo. Công thức tính thế năng đàn hồi như sau :

Trong đó :

• Wđh : Thế năng đàn hồi, đơn vị chức năng J
• k : Độ cứng lò xo ( N.m )
• x : Độ biến dạng lò xo ( m )

Tại sao trong lò xo lại có thế năng?

Khi lò xo bị biến dạng trong số lượng giới hạn đàn hồi, do lực đàn hồi lò xo sẽ có xu thế lấy lại hình dạng bắt đầu. Lò xo hoàn toàn có thể tự di dời về trạng thái khởi đầu ( không biến dạng ) quy trình di dời hoàn toàn có thể tạo nên công ( nguồn năng lượng ). Thế nhưng, có một trạng thái đó là lò xo bị biến dạng sau đó bị giữ cố định và thắt chặt tại vị trí lò xo biến dạng mà không buông. Nghĩa là nó không tự sinh công ( không sinh ra nguồn năng lượng ). Dạng nguồn năng lượng ở đây là một dạng nguồn năng lượng tiềm năng ( dạng nguồn năng lượng dự trữ ) và ta thường gọi nó với cái tên đó là thế năng .
Tất cả mọi vật có biến dạng đàn hồi đều sinh ra lực đàn hồi. Tuy nhiên so với những biến dạng đàn hồi khác việc xác lập lực rất phức tạp. Vì vậy, trong chương trình vật lý đại trà phổ thông, những bạn chỉ nghiên cứu và điều tra thế năng đàn hồi của lò xo vì lực đàn hồi của lò xo hoàn toàn có thể thuận tiện xác lập được .

Bài tập ví dụ

Ví dụ : Nếu thế năng của một vật tính được bằng 2 kg, vật nằm dưới đáy giếng sâu khoảng chừng 10 mét, g = 10 m / s2. Lúc này gốc thế năng tại mặt đất bằng bao nhiêu ?
Giải : A = Wt – Wt0 mà Wt = m. g. z = 2.10. ( – 10 ) = – 200 ( J )

Tìm hiểu chi tiết thế năng tĩnh điện

Ngoài thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi thì trong vật lý còn có một loại thế năng nữa đó là thế năng tĩnh điện. Loại thế năng này được xem như thể một dạng lực bảo toàn dưới dạng tĩnh điện. Công thức để tính thế năng tĩnh điện như sau : φ = qv

Trong đó:

• q : là điện thế
• v là điện tích của vật được xác lập .

Chúng ta hoàn toàn có thể suy ra từ công thức F = qxE để hoàn toàn có thể tính được điện thế, điện tích, …

Bài viết trên đây của chúng tôi đã tổng hợp chi tiết các kiến thức liên quan đến thế năng đàn hồi. Nếu như bạn muốn có thêm những bài học bổ ích về lĩnh vực khoa học vật lí, hãy nhớ luôn theo dõi những bài đăng tiếp theo trên website của sieusach.info nhé! Xin cảm ơn!

Xem thêm:

Tôi là Nguyễn Tiến Thành – Tôi đã có nhiều năm kinh nghiệm tay nghề review nhìn nhận những loại thiết bị vệ sinh công nghiệp và những mẹo làm sạch. Hy vọng những san sẻ của tôi sẽ đem lại cho những bạn những thông tin hữu dụng hơn .

Source: http://wp.ftn61.com
Category: Thủ Thuật