Cơ năng là gì? Công thức và định luận bảo toàn cơ năng – Kiến Thức Cho Người lao Động Việt Nam

Bạn đang đọc: Cơ năng là gì? Công thức và định luận bảo toàn cơ năng

Cơ năng là gì? Đây là một trong những khái niệm cơ bản nhất trong lĩnh vực vật lý cơ học. Đây cũng là một trong những loại năng lượng phổ biến nhất trong đời sống hiện nay. Vậy bản chất của loại năng lượng này là gì, nó có ứng dụng gì trong cuộc sống của chúng ta? Hãy cùng sieusach.info tìm hiểu về khái niệm Cơ năng là gì trong bài viết dưới đây nhé!? Đây là một trong những khái niệm cơ bản nhất trong nghành vật lý cơ học. Đây cũng là một trong những loại nguồn năng lượng thông dụng nhất trong đời sống lúc bấy giờ. Vậy thực chất của loại nguồn năng lượng này là gì, nó có ứng dụng gì trong đời sống của tất cả chúng ta ? Hãy cùng sieusach.info tìm hiểu và khám phá về khái niệm Cơ năng là gì trong bài viết dưới đây nhé !

Cơ năng là gì ?

Khái niệm

Trong khái niệm cơ bản thì cơ năng chính là sự tích hợp của động năng và thế năng. Nói đơn thuần hơn thì cơ năng chính là nguồn năng lượng được tạo thành từ hoạt động và vị trí của vật thể cần xét. Giá trị của cơ năng hoàn toàn có thể được xác lập trải qua định luật bảo toàn cơ năng
Như đã phát biểu ở trên, cơ năng chính là tổng hợp của động năng và thế năng. Vậy hai loại nguồn năng lượng này là gì ?
Động năng là nguồn năng lượng sản sinh trong quy trình hoạt động của nó. Theo định nghĩa vật lý cơ học thì khái niệm động năng được phát biểu như sau :
Động năng chính là công cần thực thi để tạo ra tần suất cho vật có khối lượng xác lập. Gia tốc này có vai trò đưa vật đạt được tốc độ xác lập từ trạng thái nghỉ. Động năng sẽ không đổi khác nếu tốc độ chuyển dời của vật không đổi
Thế năng là trường thế vô hướng có giá trị nhờ vào vào vị trí đặt của vật so với điểm làm mốc .

Kí hiệu và đơn vị chức năng của cơ năng

Cơ năng được kí hiệu là E và sử dụng đơn vị chức năng như những khái niệm nguồn năng lượng khác là Jun ( J )

Bản chất của cơ năng

Năng lượng vốn là một đại lượng vô hướng và thực chất của cơ năng cũng tương tự như. Cơ năng của một hệ quy chiếu sẽ được tính bằng tổng của thế năng và động năng được xác lập bằng công thức :

Trong đó :
Econang là cơ năng
U là thế năng
K là động năng

Định luật bảo toàn cơ năng

Định luật bảo toàn cơ năng là định luật chứng minh sự bất biến về giá trị của cơ năng trong một hệ khép kín. Khi vật đang chuyển động trong một trọng trường khép kín (không chịu tác động của các lực khác như lực cản, lực ma sát, …), giá trị động năng và thế năng sẽ thay đổi tùy theo vận tốc di chuyển và vị trí của vật so với điểm đặt mốc nhưng tổng của hai giá trị sẽ giữ nguyên. Điều này đồng nghĩa với việc đã có sự biến đổi qua lại giữa thế năng và động năng của vật trong hệ khép kín.

Định luật bảo toàn cơ năng hoàn toàn có thể được phát biểu như sau : Khi hoạt động, nếu vật được đặt vào hệ khép kín và chỉ chịu sự tác động ảnh hưởng của trọng tải, động năng của vật sẽ dần quy đổi thành thế năng và ngược lại sao cho tổng của hai giá trị, tức cơ năng của vật được bảo toàn .
Ta hoàn toàn có thể diễn giải như sau : Khi động năng của vật đạt giá trị cực lớn thì thế năng của vật đồng thời cũng đạt cực tiểu và ngược lại .

Công thức tính cơ năng

Như đã phát biểu ở trên, ta có cơ năng là tổng giá trị cơ năng và động năng của vật. Từ đó ta rút ra được công thức sau :

Trong đó :
W là cơ năng của vật ( J )
Wt là thế năng của vật ( J )
Wd là động năng của vật ( J )
m là khối lượng của vật ( g )
v là tốc độ chuyển dời của vật ( m / s )
g là tần suất trọng trường có giá trị g = 9,8 m / s2
z là độ cao của vật ( m )

Mối quan hệ giữa cơ năng và lực đàn hồi

Khi một vật được mắc vào lò xo và chịu sự công dụng của lực đàn hồi đến từ sự biến dạng của lò xo, ta sẽ cơ năng của vật được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật. Trong quy trình vật chuyển dời, thế năng đàn hồi sẽ dần đổi khác thành động năng. Giá trị cơ năng của vật lúc này sẽ được tính bằng công thức sau :
Trong đó :

W là cơ năng ( J )
m là khối lượng của vật ( g )
v là tốc độ chuyển dời của vật ( m / s )
k là thông số biến dạng của lò xo
llà chênh lệch giữa độ dài khởi đầu và độ dài sau khi biến dạng của lò xo ( m )

Bài viết trên đây của chúng tôi đã giới thiệu tới bạn về khái niệm Cơ năng là gì, công thức tính và định luật bảo toàn cơ năng. Hy vọng những thông tin thú vị này sẽ giải đáp được những thắc mắc của bạn. Nếu muốn đọc thêm các kiến thức về lĩnh vực vật lý, đừng quên ghé thăm website sieusach.info mỗi ngày để cập nhật những bài viết mới nhé!

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 .