Lớp 10Vật Lý

Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là

Câu hỏi: Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là

A. Thế năng đàn hồi.

B. Động năng.

Bạn đang xem: Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là

C. Cơ năng.

D. Thế năng trọng trường 

Trả lời:

Đáp án đúng: D. Thế năng trọng trường 

Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là thế năng trọng trường.

Ngoài ra, các em cùng THPT Ninh Châu tham khảo thêm kiến thức hữu ích khác nhé!

1. Trọng trường là gì?

– Xung quanh trái đất tồn tại một trọng trường.

– Biểu hiện trọng trường là sự xuất hiện của trọng lực tác dụng lên một vật khối lượng m đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng không gian có trọng trường.

2. Thế năng trọng trường

a) Định nghĩa thế năng trọng trường

Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

b) Biểu thức của thế năng trọng trường

Khi một vật khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất) thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức Wt = mgz.

3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực

Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trong trường tại M và N.

                                          AMN = Wt (M) – Wt (N)

Hệ quả: Trong quá trình chuyển động của một vật trong trọng trường:

+ Khi vật giảm tốc độ, thế năng của vật giảm thì trọng lực sinh công dương.

+ Khi vật càng cao, thế năng của vật tăng thì trọng lực sinh công âm.

4. Thế năng đàn hồi

a) Công của lực đàn hồi

– Xét một lò xo có độ cứng k, một đầu gắn vào một vật, đầu kia giữ cố định.

– Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng là Δl = l – l0 thì lực đàn hồi là: F→ = -k.Δl

– Khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng thì công của lực đàn hồi được xác định bằng công thức:

b) Thế năng đàn hồi

Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là (ảnh 2)

5. Bài tập thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi

Bài tập 1. Một vật có khối lượng 1 kg đang ở cách mặt đất một khoảng H=20 m. Ở chân đường thẳng đứng đi qua vật có một cái hố sâu h=5 m. Cho g=10 m/s2.

a) Tính thế năng của vật khi chọn gốc thế năng là đáy hố.

b) Cho vật rơi không vận tốc ban đầu, tìm vận tốc của vật khi chạm đáy hố. Bỏ qua sức cản của không khí.

c) Với gốc thế năng là mặt đất thì thế năng của vật khi nằm ở đáy hố bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn:

a) Với gốc thế năng là đáy hố: z=H + h=25 m; Wtt=mgz= 250 J.

b) Theo định luật bảo toàn cơ năng:

mgz1 + 0,5mv12=mgz2 + 0,5mv22 ; vì v1=0 ; z1=z ; z2=0

nên: mgz – 0,5mv22 => v2=√2gz =22,4 m/s.

c) Với gốc thế năng ở mặt đất: z= -h= -5 m; Wtt=mgz= – 50 J.

Bài tập 2. Từ độ cao 180 m, người ta thả rơi một vật nặng không vận tốc ban đầu. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g=10 m/s2. Xác định:

a) Độ cao mà ở đó thế năng bằng động năng và tính vận tốc của vật ở độ cao đó.

b) Vận tốc của vật lúc chạm đất.

Hướng dẫn:

Chọn gốc thế năng ở mặt đất.

a) Vị trí mà thế năng bằng động năng:

mgz1=mgz2 + 0,5mv22=2mgz2=> z2=z1/2=90 m;

mgz2=0,5mv22 => v2 = 42,4 m/s.

b) Vận tốc của vật lúc chạm đất:

mgz1=0,5mv32 => v3=60 m/s.

Đăng bởi: THPT Ninh Châu

Chuyên mục: Lớp 10,Vật Lý 10

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button