Vật lý cho trẻ em

Thế năng

Thế năng là năng lượng dự trữ mà một vật có được do vị trí hoặc trạng thái của nó. Một chiếc xe đạp trên đỉnh đồi, một cuốn sách được giữ trên đầu và một lò xo bị kéo căng đều có thế năng.

Cách đo thế năng

Đơn vị chuẩn để đo thế năng là joule, viết tắt là "J".

Nó khác với động năng như thế nào?

Thế năng là năng lượng dự trữ trong khi động năng là năng lượng của chuyển động. Khi năng lượng tiềm năng được sử dụng, nó được chuyển đổi thành động năng. Bạn có thể coi thế năng là động năng đang chờ để xảy ra.

Quả bóng màu xanh lá cây có thế năng do

độ cao của nó. Quả bóng màu tím có động năng

do vận tốc của nó.

Một chiếc ô tô trên đồi

Chúng ta có thể so sánh thế năng và động năng bằng cách xem xét một xe trên một ngọn đồi. Khi chiếc xe ở trên đỉnh đồi, nó có thế năng lớn nhất. Nếu nó đứng yên, nó không có động năng. Khi ô tô bắt đầu lăn bánh xuống dốc, nó mất thế năng nhưng thu được động năng. Thế năng của vị trí ô tô trên đỉnh đồi đang được chuyển hóa thành động năng.

Thế năng hấp dẫn

Một loại thế năng đến từ trọng lực của trái đất. Đây được gọi là lực hấp dẫnthế năng (GPE). Thế năng hấp dẫn là năng lượng được lưu trữ trong một vật thể dựa trên chiều cao và khối lượng của nó. Để tính thế năng hấp dẫn, chúng ta sử dụng phương trình sau:

GPE = khối lượng * g * chiều cao

GPE = m*g*h

Trong đó "g" là gia tốc trọng trường tiêu chuẩn bằng 9,8 m/s2. Chiều cao được xác định dựa trên độ cao mà đối tượng có khả năng rơi xuống. Chiều cao có thể là khoảng cách so với mặt đất hoặc có thể là bàn thí nghiệm mà chúng ta đang làm việc.

Ví dụ về các vấn đề:

Thế năng của một hòn đá 2 kg nằm trên đỉnh của một khối đá là bao nhiêu? Vách đá cao 10 mét?

GPE = khối lượng * g * chiều cao

GPE = 2kg * 9,8 m/s2 * 10m

GPE = 196 J

Thế năng và công

Thế năng bằng với lượng công thực hiện để đưa một vật vào đúng vị trí của nó. Ví dụ, nếu bạn nhấc một cuốn sách lên khỏi sàn và đặt nó lên bàn. Thế năng của cuốn sách trên bàn sẽ bằng lượng công cần thiết để di chuyển cuốn sách từ sàn lên bàn.

Các dạng thế năng khác

• Đàn hồi - Thế năng đàn hồi được tích trữ khi vật liệu bị kéo giãn hoặc nén lại. Ví dụ về thế năng đàn hồi bao gồm lò xo, dây cao su và súng cao su.
• Điện - Thế năng điện là khả năng thực hiện công dựa trên điện tích của vật.
• Hạt nhân - Thế năngnăng lượng của các hạt bên trong nguyên tử.
• Hóa năng - Thế năng hóa học là năng lượng tích trữ trong các chất do liên kết hóa học của chúng. Một ví dụ về điều này là năng lượng được lưu trữ trong xăng dùng cho ô tô.

• Nhà khoa học người Scotland William Rankine lần đầu tiên đặt ra thuật ngữ thế năng vào thế kỷ 19 thế kỷ.
• Phương trình tính thế năng của lò xo là PE = 1/2 * k * x2, trong đó k là hằng số lò xo và x là độ nén.
• Các khái niệm về thế năng đã có từ thời Hy Lạp cổ đại và nhà triết học Aristotle.

Làm bài kiểm tra mười câu hỏi về trang này.

Nhiều chủ đề Vật lý hơn về Chuyển động, Công và Năng lượng

Vô hướng và vectơ

Toán vectơ

Khối lượng và trọng lượng

Lực

Tốc độ và vận tốc

Gia tốc

Trọng lực

Ma sát

Quy luật chuyển động

Máy móc đơn giản

Từ điển thuật ngữ chuyển động

Công và năng lượng

Năng lượng

Động năng

Thế năng

Công

Sức mạnh

Mo tâm lý và va chạm

Áp suất

Nhiệt

Nhiệt độ

Khoa học >> Vật lý cho trẻ em