Bài viết Công thức tính công của trọng lực hay, chi tiết Vật Lí lớp 10 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính công của trọng lực hay, chi tiết.
Công thức tính công của trọng lực (hay, chi tiết)
1. Khái niệm trọng lực, công của trọng lực
– Trọng lực chính là lực hút Trái Đất tác dụng lên một vật nào đó và có phương thẳng đứng, có chiều hướng về phía Trái Đất.
– Công của trọng lực là đại lượng đo bằng tích độ lớn của trọng lực và hình chiếu của độ dời điểm đặt trên phương của trọng lực.
2. Công thức tính 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 trọng trường tại M và tại N.
Trong đó:
zMN: là khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối theo phương thẳng đứng (m)
zM: độ cao điểm đầu của quỹ đạo (m)
zN: độ cao điểm sau của quỹ đạo (m)
m: khối lượng của vật (kg)
Wt1 – Wt2= ∆Wt: độ giảm thế năng
3. Kiến thức mở rộng công thức tính công của trọng lực
– Công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc các vị trí đầu và cuối. Lực có tính chất như thế được gọi là lực thế hay lực bảo toàn.
Ví dụ:
+ Công của trọng lực P khi vật có khối lượng m rơi tự do từ độ cao h1 xuống độ cao h2 là:
AP = mg.h
+ Công của trọng lực P khi vật có khối lượng m trượt xuống theo mặt phẳng nghiêng góc α, độ cao h:
AP = mg.h
– Khi vật đi từ cao xuống thấp:
AP = mg.h, với h = z1 – z2
AP > 0: công phát động, thế năng của vật giảm
– Khi vật đi từ thấp lên cao:
AP = – mg.h, với h = z1 – z2
AP < 0: công cản thế năng của vật tăng
– Khi vật dịch chuyển theo quỹ đạo là đường cong kín:
AP =0, tổng đại số công thực hiện bằng 0
4. Ví dụ minh họa công thức tính công của trọng lực
Bài 1: Một buồng cáp treo chở người có khối lượng tổng cộng 800kg đi từ vị trí xuất phát cách mặt đất 10m tới một trạm dừng trên núi ở độ cao 550m sau đó lại tiếp tục tới một trạm khác cao hơn. Lấy g = 10m/s2. Công do trọng lực thực hiện khi buồng cáp treo di chuyển từ vị trí xuất phát tới trạm dừng thứ nhất là BAO NHIÊU?
Lời giải
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Tại vị trí xuất phát, cáp treo có độ cao z1 = 10m
Tại trạm thứ nhất, cáp treo có độ cao z2 = 550m
Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng:
Bài 2: Một vật có khối lượng 10 kg được đặt trên mặt đất và cạnh một cái giếng nước cách mặt đất 6m, lấy g = 10 m/s2. Tính công của trọng lực khi người di chuyến từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất.
Lời giải
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Thế năng của người tại đáy giếng: WtB = -mgzB
Thế năng của người tại độ cao 3m so với mặt đất: WtA = -mgzA
Công của trọng lực khi người di chuyến từ đáy giếng lên độ cao 3m so với mặt đất là:
Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:
-
Công thức tính công của ngoại lực hay, chi tiết
-
Công thức tính công của lực đàn hồi hay, chi tiết
-
Công thức tính công của lực kéo hay, chi tiết
-
Công thức tính công của lực cản hay, chi tiết
-
Công thức tính công của lực ma sát hay, chi tiết
