Thế năng là gì? Công thức tính thế năng như thế nào? Công thức tính thế năng đàn hồi ra sao? Là câu hỏi được rất nhiều các bạn học sinh lớp 8 quan tâm.

Chính vì vậy trong bài viết hôm nay vfu2.edu.vn muốn giới thiệu đến các bạn toàn bộ kiến thức về thế năng như: khái niệm, công thức tính và một số bài tập có đáp án kèm theo. Qua đó giúp các bạn học sinh nhanh chóng nắm được toàn bộ kiến thức, nhanh chóng giải được các bài tập Vật lí 8. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời bạn đọc cùng theo dõi tại đây.

1. Thế năng là gì?

Thế năng là đại lượng vật lý thể hiện cho khả năng sinh công của vật. Thế năng tồn tại dưới dạng năng lượng của chính vật đó. Trong cơ học thì đây là trường thế vô hướng của vectơ lực bảo toàn. Xét về cơ học thì thế năng sẽ có giá trị tùy vào điểm lấy làm mốc (cũng tương tự như các trường thế vô hướng khác).

Bên cạnh đó, người ta cũng sử dụng khái niệm “hiệu thế năng” để so sánh thế năng giữa hai điểm. Đôi khi, hiệu thế năng được dùng để nói về thế năng của một điểm (trường hợp lấy điểm còn lại là mốc có thế năng bằng 0).

2. Công thức thế năng đàn hồi

*Công thức thế năng đàn hồi

W_đh = (1/2)*k*(Δl)² (hoặc W_đh = 0,5*k*x²)

Trong công thức này:

• k là độ cứng của lò xo, nó được tính bằng đơn vị N.m
• x là độ biến dạng của lò xo, đơn vị là m

3. Công thức thế năng trọng trường

Công thức tính thế năng trọng trường của vật có khối lượng m đặt tại mặt đất, chiều cao so với trọng trường Trái đất là z. Lúc này, công thức thế năng sẽ là:

W_t=m*g*z

Trong công thức này,

• Wt là thế năng trọng trường của vật tại vị trí z (J)
• m là khối lượng của vật (kg)
• z là độ cao của vật tính từ mặt đất
• g là gia tốc của vật đó

4. Thế năng tĩnh điện là gì?

Thế năng tĩnh điện được xem là một lực bảo toàn dạng tĩnh điện.

Nó được tính dựa vào công thức

φ = q*V.

Trong đó,

• q là điện thế
• V là điện tích của vật xác định được

5. Ví dụ minh họa về tính thế năng

Ví dụ 1: Một lò xo đang nằm ngang với độ cứng k = 250 N/m, ta tác dụng trực tiếp khiến lò xo này bị dãn ra khoảng 2cm. Lúc này, thế năng đàn hồi của lò xo sẽ tính bằng

0.5*250*(200-2)*2 = 0.05 (j).

Ví dụ 2: Thanh lò xo nằm ngang có chiều dài k, độ cứng là 250N/m, lò xo bị kéo dãn 2 cm vậy lúc này thì công của lực đàn hồi sẽ là bao nhiêu?

Giải:

A = Wt2 – Wt1 = 0.5*250*(0.042 – 0.022) = 0.15 (j)

Lúc này công cần tìm sẽ là A’ = -A = -0.15 (J)