Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là

Câu hỏi: Năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là gì?

A. Thế năng đàn hồi.

B. Động năng.

C. Cơ năng.

D. Thế năng trọng trường

Câu trả lời:

Câu trả lời chính xác: D. Thế năng trọng trường

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

Ngoài ra, các bạn học sinh thi ĐH KD & CN Hà Nội có thể tham khảo thêm những kiến ​​thức bổ ích khác nhé!

1. Trọng lực là gì?

Có một trường hấp dẫn xung quanh trái đất.

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

2. Thế năng hấp dẫn

a) Định nghĩa thế năng hấp dẫn

Thế năng hấp dẫn của một vật là năng lượng tương tác giữa Trái đất và vật; Nó phụ thuộc vào vị trí của vật thể trong trọng trường.

b) Biểu thức của thế năng trọng trường

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

3. Mối quan hệ giữa sự 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 do trọng trường của vật đó thực hiện bằng hiệu thế năng trong trường tại M và N.

Một_MN = W_t (M) – W_t (N)

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

Khi một vật quay chậm lại và thế năng của nó giảm đi, trọng lực tạo ra công tích cực.

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

4. Thế năng đàn hồi

a) Công của lực đàn hồi

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

– Khi lò xo bị biến dạng với độ biến dạng 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 theo công thức:

b) Thế năng đàn hồi

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

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

a) Thế năng của vật là bao nhiêu khi gốc thế năng được chọn làm đáy lỗ?

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

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

Hướng dẫn:

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

b) Theo định luật bảo toàn cơ năng:

mgz_{Đầu tiên} + 0,5mv_{Đầu tiên}²= mgz₂ + 0,5mv₂² ; vì v1 = 0; z_{Đầu tiên}= z; z₂= 0

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

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

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

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

b) Vận tốc của vật khi chạm đất.

Hướng dẫn:

Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

a) Vị trí mà thế năng bằng động năng:

mgz_{Đầu tiên}= mgz₂ + 0,5mv₂²= 2mgz₂=> z₂= z_{Đầu tiên}/ 2 = 90 m;

mgz₂= 0,5mv₂² => v₂ = 42,4 m / s.

b) Vận tốc của vật khi chạm đất:

mgz_{Đầu tiên}= 0,5mv₃² => v₃= 60 m / s.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 10, Vật lý 10