Cơ năng của lực đàn hồi, định luật bảo toàn cơ năng thuộc chủ đề vật lí lớp 10 năng lượng
Công thức thế năng đàn hồi của lò xo
\[W_{t}=\dfrac{1}{2}kx^{2}\]
Trong đó:
- Wt: thế năng đàn hồi của lò xo (J)
- k: độ cứng của lò xo (hệ số đàn hồi của lò xo)
- x: li độ (m) (độ biến dạng của lò xo so với gốc chọn thế năng)
Công thức tính động năng của lò xo
\[W_{đ} =\dfrac{mv^{2}}{2}\] = 0,5mv2.
Trong đó
- W$_{đ}$: động năng của vật (J)
- m: khối lượng của vật (kg)
- v: vận tốc của vật
- Động năng là một đại lượng vô hướng.
Công thức tính cơ năng năng đàn hồi của lò xo
$W = W_{đ} + W_{t} = \dfrac{1}{2}mv^2 +\dfrac{1}{2}kx^2$
Trong đó:
- W: cơ năng (J)
- Wđ: động năng (J)
- Wt: thế năng đàn hồi (J)
Định luật bảo toàn cơ năng
- Đối với vât chuyển động chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi thì cơ năng của vât được bảo toàn (cơ năng tại thời điểm đầu = cơ năng tại thời điểm sau)
- Trong quá trình vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi, có sự chuyển hóa năng lượng từ thế năng đàn hồi sang động năng nhưng cơ năng = động năng + thế năng đàn hồi là một đại lượng bảo toàn.
- Hệ quả của định luật bảo toàn cơ năng cho lực đàn hồi
- Wt đạt giá trị cực đại → Wđ = 0 → W = Wt max
- Wđ đạt giá trị cực đại → Wt = 0 → W = Wđ max
Tìm kiếm có liên quan đến cơ năng của lực đàn hồi
- The năng đàn hồi công thức
- The năng đàn hồi của con lắc lò xo
- Thế năng đàn hồi là gì
- The năng đàn hồi cực đại
- Công thức the năng đàn hồi của lò xo
- Thế năng la gì
- Vật nào có thế năng đàn hồi
- Độ biến thiên thế năng đàn hồi
Bài tập ví dụ về tính cơ năng của lực đàn hồi, bảo toàn cơ năng
Bài 1. Quả cầu khối lượng m = 100g gắn ở đầu một lò xo nằm ngang, đầu kia của lò xo cố định, độ cứng của lò xo k = 40N/cm. Quả cầu có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng ngang. Từ vị trí cân bằng O, người ta kéo quả cầu cho lò xo dãn ra đoạn OA = 5cm rồi buông tay. Quả cầu chuyển động dao động trên đoạn đường AB.
a/ Tính chiều dài quỹ đạo AB.
b/ Tinh vận tốc cực đại của quả cầu trong quá trình chuyển động. Vận tốc này đạt ở vị trí nào.
Hướng dẫn giải bài tập cơ năng của lực đàn hồi
Bài 4. Hai vật khối lượng m1; m2 nối với nhau bằng một lò xo có độ cứng k. Ban đầu m1 và m2 được nối bằng dây sao cho lò xo bị nén lại đoạn l như hình vẽ. Xác định l để sau khi cắt dây, hệ chuyển động và m2 bị nhấc lên khỏi mặt đất
Hướng dẫn giải bài tập cơ năng của lực đàn hồi
Bài 5. Một lò xo bị nén giữa hai khối hộp m1 và m2 như hình vẽ (lò xo không gắn liền với hai vật) Nếu giữ chặt m1 và buông m2 thì m2 sẽ bị đẩy đi với vận tốc v. Tìm vận tốc của m2 nếu cả hai vật đều được buông cho chuyển động cùng lúc. Bỏ qua ma sát.
Hướng dẫn giải bài tập cơ năng của lực đàn hồi
