.

Thế năng là gì? Ký hiệu, đơn vị & các loại thế năng CƠ BẢN

07/06/2022 09:54 +07 - Lượt xem: 99583

Thế năng là đại lượng được nhắc nhiều trong lĩnh vực vật lý. Đây là đại lượng quan trọng thể hiện cho khả năng sinh công của vật. Trong nội dung bài viết số này, hãy cùng AME Group tìm hiểu chi tiết về vấn đề trên nhé!

thế năng là gì

Thế năng là gì?

Thế năng là đại lượng vật lý, thể hiện cho khả năng của vật và nó tồn tại dưới dạng năng lượng. Hay thế năng chính là năng lượng được giữ bởi một vật do vị trí  của nó so với các vật khác, các lực nén bên trong bản thân, điện tích và các yếu tố khác. Trên thực tế có 3 dạng thế năng là thế năng đàn hồi, thế năng tĩnh điện thế năng trọng trường. Thông tin chi tiết về các dạng thế năng sẽ được AME Group bật mí trong các phần nội dung dưới đây.

Ký hiệu của thế năng

Thế năng được kí hiệu là W, được quy định theo trong các công thức tính toán. Cụ thể hơn, từng loại thế năng được ký hiệu thêm chữ cái bên dưới

  • Wđh: Thế năng đàn hồi
  • Wt: Thế năng trọng trường

Đơn vị đo thế năng

Thế năng biểu hiện cho khả năng sinh công của vật nên người ta sử dụng đơn vị Jun (J) để tính toán đại lượng này.

Thế năng đàn hồi là gì?

Thế năng đàn hồi xuất hiện khi một vật có khả năng bị biến dạng do tác động sinh công. Để xác định được độ lớn thế năng đàn hồi, trước tiên cần tính toán được công lực đàn hồi. Cụ thể:

Xét lò xo có  chiều dài tự nhiên l0, độ cứng đàn hồi k gắn 1 đầu cố định vào vật sau đó kéo 1 đoạn Δl. Khi đó sẽ xuất hiện lực đàn hồi tác động chính vào vật, đồ dài lò xo khi kéo dãn l = l0 + Δl. Ta tính được lực đàn hồi tác động vào lực theo định luật Húc như sau:

lực đàn hồi tác dộng vào 1 vật

Nếu chọn chiều dương là chiều tăng của lò xo thì lực đàn hồi là:

chiều tăng của lò xo đàn hồi

Độ lớn của lực đàn hồi đưa vật trở về vị trí của lò xo không biến dạng là:

độ lớn của lực đàn hồi khi lò xo không biến dạng

Công thức tính thế năng đàn hồi như sau:

Wđh = ½ . k. x2

Trong đó:

  • Wđh: Thế năng đàn hồi (J)
  • k: Độ cứng của lò xo (N.m)
  • x: Độ biến dạng của lò xo (m)

thế năng đàn hồi

Thế năng đàn hồi

Thế năng trọng trường ( hấp dẫn)

Chúng ta đều biết xung quanh trái đất luôn tồn tại trọng trường (cụ thể là trọng lực hay lực hút trái đất). Thế năng trọng trường là năng lượng tương tác giữa vật và trái đất, phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

Để tính thế năng trọng trường của một vật trọng lượng m, ở độ cao z so với mặt đất thì ta sử dụng công thức:

Wt = m.g.z

Trong đó:

  • Wt: Thế năng trọng lượng (J)
  • m: Trọng lượng vật xét (kg)
  • z: Độ cao của vật so với mặt đất (m)
  • g: Gia tốc trọng trường (g = 9.8 m/s)

Liên hệ giữa thế năng và công trọng lực phụ thuộc vào công thức sau:

AMN = Wt (M) – Wt(N)

Trong đó:

  • AMN : Công trọng lực từ vị trí M đến vị trí N
  • Wt (M): Thế năng của vật trong trọng trường ở vị trí M
  • Wt (N): Thế năng của vật trong trọng trường ở vị trí N

⇒ Vật chuyển động trong trọng trường:

  • Vật giảm tốc độ ⇒ Thế năng vật giảm ⇒ Trọng lực sinh công dương
  • Vật tăng tốc độ ⇒ Thế năng vật tăng ⇒ Trọng lực sinh công âm

thế năng trọng trường

Thế năng trọng trường

Thế năng tĩnh điện

Lực tĩnh điện là lực bảo toàn khi này có thế năng tĩnh điện. Lực tĩnh điện được tính theo công thức:

F = E.q

Trong đó:

  • F: Lực tĩnh điện
  • q: Điện tích hạt mang điện
  • E: Cường độ điện trường

Khi đó, điện thế là trường thế vô hướng ứng với trường vectơ cường độ điện trường:

Công thức điện thế của thế năng trọng trường

Ta có thế năng tĩnh điện được tính theo công thức:

φ = q V

Trong đó:

  • φ: Thế năng tĩnh điện
  • q: Điện tích hạt mang điện
  • V: Điện áp

Tóm lại, trên đây là kiến thức cơ bản xoay quanh chủ đề thế năng, các dạng thế năng và công thức tính chuẩn nhất. Hãy tiếp tục theo dõi AME Group trong các bài viết tiếp theo để nhận được nhiều thông tin hữu ích nhất!

 




Bài xem nhiều


  •  
     
    10/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Rơ le thời gian có vai trò quan trọng để đảm bảo an toàn cho người dùng trong trường hợp hệ thống điện bị quá tải. Tuy nhiên, thiết bị vẫn chưa được nhiều người biết tới cũng như chưa hiểu rõ về đặc điểm. Trong bài viết sau AME Group sẽ chia sẻ những thông tin hữu ích về thiết bị điện này. Từ đó, giúp bạn đọc trang bị thêm kiến thức để sử dụng sản phẩm chất lượng cho công trình của mình.


  •  
     
    07/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Ổ cắm 3 lỗ có nhiệm vụ kết nối nguồn điện với các thiết bị điện để duy trì hoạt động của thiết bị. Tuy nhiên, nhiều người tiêu dùng chưa hiểu rõ về sản phẩm này cũng như điểm khác biệt với ổ cắm 2 lỗ. Cùng AME Group tìm hiểu chi tiết về thiết bị điện này trong bài viết sau.


  •  
     
    06/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Ổ cắm điện âm tường là một thiết bị phổ biến, xuất hiện tại mọi công trình xây dựng để cung cấp điện năng cho các thiết bị điện. Vậy sản phẩm này có những đặc điểm nổi bật nào? Lựa chọn sản phẩm như thế nào để cho phù hợp? AME Group sẽ giải đáp chi tiết trong bài viết sau đây.


  •  
     
    03/03/2025 | Tin chuyên ngành

    Rơ le trung gian là thiết bị điện được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống điện công nghiệp, điện dân dụng. Thiết bị có chức năng điều khiển tải tương đối mạnh và cung cấp cách ly điện giữa các mạch. Trong bài viết sau đây, AME Group sẽ chia sẻ mọi vấn đề xung quanh linh kiện này để bạn đọc có thêm thông tin hữu ích.


  •  
     
    27/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Công tắc 2 cực là một loại vật dụng đang được ưa chuộng nhất trên thị trường hiện nay. Thế nhưng bạn đã thật sự hiểu rõ ngọn ngành về loại công tắc này chưa? Hãy cùng AME Group tìm hiểu chi tiết ngay trong bài viết sau đây nhé!


  •  
     
    26/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Băng dính gai là dòng sản phẩm đặc biệt với những ứng dụng đa dạng. Sản phẩm mang lại nhiều sự tiện lợi cho người sử dụng. Vậy dòng sản phẩm này có những ưu điểm và nhược điểm như thế nào? Ứng dụng phổ biến trong những lĩnh vực nào hiện nay? AME Group sẽ giải đáp chi tiết thắc mắc trong bài viết sau.


  •  
     
    25/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Dimmer là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện nói chung và hệ thống đèn điện chiếu sáng nói riêng. Sản phẩm sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, hiện đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. AME Group sẽ chia sẻ thêm những thông tin chi tiết và hữu ích về sản phẩm trong bài viết sau đây.


  •  
     
    24/02/2025 | Tin chuyên ngành

    Ổ cắm điện kêu rè rè tưởng chừng như vô hại nhưng lại tiềm ẩn nhiều nguy hiểm cho người dùng và hệ thống mạch điện. AME Group sẽ chia sẻ chi tiết về vấn đề này và cách khắc phục hiệu quả giúp bạn sử dụng dòng điện an toàn trong bài viết sau.