Tìm hiểu định luật bảo toàn cơ năng? Giải đáp Vật lý 8

Ghi chú: Tài liệu trích dẫn

Bộ môn vật lý đem đến rất nhiều những kiến thức mới mẻ cho chúng ta. Đôi khi, chúng ta không thể lý giải một hiện tượng nào đó trong cuộc sống. Tuy nhiên, nhờ có kiến thức môn vật lý, chúng ta lại có thể lý giải được điều này. Đây chính là lý do những bài học trong môn vật lý 8 đều được sắp xếp theo trình tự để các em tìm hiểu. Bài viết ngày hôm nay, chúng tôi sẽ đem đến cho các em kiến thức về định luật bảo toàn cơ năng. Các em hãy cùng đọc và khám phá ngay sau đây nhé!

Cơ năng là gì?

Nếu như ở các bài viết trước các em đã được tìm hiểu về công, công suất. Thì ngày hôm nay, các em sẽ được tiếp cận với một kiến thức mới chính là cơ năng. Cơ năng là một kiến thức có liên quan chủ yếu đến công. Hay nói cách khác, công cơ học chính là nguồn gốc của cơ năng. Theo như định nghĩa trong bộ môn vật lý. Cơ năng chính là khả năng sinh công của một vật. Chúng ta cần phải có kiến thức về công cơ học mới có thể tìm hiểu chủ đề này.

Nhắc lại về công cơ học. Công cơ học được sinh ra khi có một lực tác dụng lên một vật khiến cho vật đó di chuyển. Lực chỉ sinh công khi lực đó tác dụng lên vật và tạo ra kết quả di chuyển vật. Đối với các lực khác, cùng tác dụng lên vật nhưng không làm vật di chuyển. Thì ta nói các lực đó không phải là lực sinh công cơ học. Cơ năng sẽ được xét trên lực sinh công. Cơ năng chính là khả năng sinh công của một vật khi vật đó bị tác dụng lực. Định luật bảo toàn cơ năng cũng được xét trên phương diện này.

Ví dụ về cơ năng

Đơn vị của cơ năng

Các em cần tìm hiểu từ nguồn gốc trước khi đến với định luật đó. Khi vật có khả năng sinh công càng lớn thì cơ năng của vật càng cao. Đơn vị của cơ năng trong bảng đơn vị đo quốc tế là Jun. Kí hiệu đơn giản là J. Đây cũng chính là đơn vị được dùng nhiều nhất khi nhắc đến cơ năng. Các em làm bài tập nên chú ý đến đơn vị này. Cơ năng còn được biết đến là bao gồm hai dạng thế năng và động năng.

Động năng là gì?

Trong chương trình vật lý 8 có thể các em sẽ được tìm hiểu về động năng nhiều hơn thế năng. Động năng được dùng để chỉ cơ năng của một vật sinh ra khi vật chuyển động. Hay nói cách khác, vật chuyển động sinh ra cơ năng. Thì ta gọi đây chính là động năng. Yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến động năng chính là sự di chuyển của vật. Nếu vật bị tác dụng lực mà không di chuyển thì vật này không sinh ra động năng.

Vật chuyển động càng nhanh, khối lượng càng lớn thì động năng càng cao. Đây cũng chính là hai yếu tố chính quyết định độ lớn của động năng. Chúng ta có thể bắt gặp động năng trong nhiều trường hợp thực tế. Ví dụ hòn bi đang lăn trên đất sau khi con người tác dụng lực. Thì hòn bi này đang sinh ra động năng khi di chuyển. Định luật bảo toàn cơ năng cũng có liên quan đến động năng của vật.

Thế năng là gì?

Không đơn giản như động năng. Thế năng được các nhà vật lý học chia thành hai dạng. Thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi. Các em nên tìm hiểu cả hai dạng này để khi làm bài tập không bị nhầm lẫn.

Thế năng là gì?

Thế năng trọng trường

Thế năng trọng trường được xác định bởi độ cao của vật so với mặt đất. Đôi khi chúng ta cũng có thể lấy một vị trí khác không phải mặt đất để tính độ cao. Vật được đặt càng cao so với mốc thì thế năng trọng trường sinh ra càng lớn.

Trong trường hợp vật đặt trên mặt đất hoặc tại vị trí mốc. Thì thế năng trọng trường trong trường hợp này bằng 0. Hay ta nói, thế năng trọng trường không sinh ra tại vị trí này. Định luật bảo toàn cơ năng liên quan đến độ lớn của động năng và thế năng. Nên chúng ta cần phải ghi nhớ.

Thế năng đàn hồi

Thế năng đàn hồi được dùng để chỉ việc cơ năng của một vật bị ảnh hưởng bởi độ biến dạng của vật. Thế năng đàn hồi thường xuất hiện ở lò xo, hoặc những vật có tính đàn hồi. Với dạng thế năng này, các em sẽ ít được tìm hiểu hơn trong chương trình vật lý 8. Thế nhưng chúng tôi vẫn đề cập để đem đến cái nhìn tổng quát nhất cho các em về chủ đề này.

Một vật hoàn toàn có thể sinh ra thế năng và cơ năng cùng lúc. Hoặc đôi khi vật chỉ sinh ra một trong hai loại này. Tuy nhiên cách gọi chung đều là cơ năng. Vật sinh ra cơ năng khi chịu tác dụng lực và di chuyển. Một ví dụ đơn giản về vật có cả thế năng và động năng chính là chiếc lá rơi. Chiếc lá lúc này sinh ra cả hai loại của cơ năng. Ngoài ra còn nhiều ví dụ khác các em có thể tự tìm hiểu.

Định luật bảo toàn cơ năng là gì?

Khi một vật đang chuyển động trong trọng trường, thì cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng. Đây chính là lý thuyết các em cần biết về chủ đề này. Chúng ta có công thức:

W = Wđ + Wt = ½ mv2 + mgz

Trong đó W là cơ năng, độ lớn của cơ năng. Wđ là động năng, độ lớn của động năng. Wt là thế năng, độ lớn của thế năng. Các em cần ghi nhớ công thức này để làm bài tập tính toán trên lớp.

Định luật bảo toàn cơ năng là gì?

Định nghĩa

Định luật bảo toàn cơ năng là định luật bảo toàn chỉ số cơ năng của một vật khi vật đang chuyển động trong trọng trường. Ngoài ra, định luật này cũng chỉ áp dụng khi vật chỉ chịu tác động của lực đàn hồi hoặc trọng lực. Bất cứ một lực nào khác ngoài hai lực này tác động lên vật thì định luật bảo toàn cơ năng không còn ý nghĩa. Nói một cách đơn giản, trong quá trình chuyển động, động năng và thế năng của vật có thể biến đổi qua lại. Điều này không bị thay đổi khi vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi.

Định nghĩa của định luật bảo toàn cơ năng

Định luật bảo toàn cơ năng: Trong khi chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của của trọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, và tổng của chúng, tức là cơ năng của vật, được bảo toàn (không đổi theo thời gian).

Đây chính là lý thuyết chính xác về định luật này. Các em cần chú ý đến những điều trên để xác định đúng khi nào dùng được định luật.

Bài tập định luật bảo toàn cơ năng

Với các dạng bài tập thuộc chủ đề này, các em phải ghi nhớ định nghĩa của định luật. Dạng bài trắc nghiệm thường sẽ xoay quanh định nghĩa này. Hãy chọn đáp án có đầy đủ nhất. Đôi khi đáp án được đưa ra có thể đúng nhưng chưa đủ. Các em cần chọn đáp án đầy đủ nhất. Đối với dạng bài tính toán, các em cần kiểm tra các điều kiện chính xác khi áp dụng định luật. Tính toán, chuyển đổi đơn vị về đơn vị giống như công thức. Đây chính là những lưu ý khi làm bài dành cho các em. Các em có thể ghi chép lại, hoặc học thuộc để có thể vận dụng. Những ví dụ chúng tôi đưa ra trên đây đều rất dễ nhớ. Các em hãy chú ý nhé!

Ứng dụng của cơ năng

Có thể nói, tất cả những kiến thức về chủ đề định luật bảo toàn cơ năng đã được chúng tôi đề cập trên đây. Hy vọng những điều này có thể đem đến cho các em cách làm bài tốt nhất. Ngoài ra, các em cũng nên tìm hiểu về ví dụ bài tập để thực hiện. Như vậy, các em sẽ áp dụng được định luật chính xác hơn và làm bài chuẩn hơn.

Trên trang chủ của chúng tôi đang được đăng tải những bài viết về chủ đề vật lý 8. Các em có thể tham khảo thêm những chủ