1. So sánh thế năng trọng trường của hai vật ở cùng một độ cao so với gốc thế năng, biết khối lượng của vật thứ nhất gấp 3 lần khối lượng của vật thứ hai
2. Một công nhân vác một bao xi măng có trọng lượng 500N trên vai, đứng trên sân thượng tòa nhà cao 20m so với mặt đất. Độ cao của bao xi măng so với mặt sân thượng là 1,4 m. Tính thế năng trọng trường của bao xi măng trong hai trường hợp sau:
a) Chọn gốc thế năng tại mặt sân thượng tòa nhà.
b) Chọn gốc thế năng tại mặt đất
Vận dụng công thức tính thế năng trọng trường: Wt = P.h
1.
Thế năng trọng trường được xác định bởi công thức: Wt = P.h = m.g.h
Thế năng tỉ lệ thuận với khối lượng và độ cao của vật so với gốc thế năng vì thế nếu ở cùng độ cao nhưng khối lượng vật A gấp 3 lần khối lượng vật B thì thế năng trọng trường của vật A lớn hơn vật B 3 lần
2.
a) Chọn mốc thế năng tại mặt sân thượng tòa nhà
Độ cao của bao xi măng so với mặt sân thượng là 1,4 m
Thế năng trọng trường của bao xi măng là: Wt = P.h = 500.1,4 = 700 J
b) Chọn gốc thế năng tại mặt đất
Độ cao của bao xi măng so với mặt đất là: h’ = 20 + 1,4 = 21,4 m
Thế năng trọng trường của bao xi măng là: Wt = P.h = 500.21,4 = 10 700 J
Các bài tập cùng chuyên đề
Một thang máy có khối lượng 1 tấn chuyển động từ tầng cao nhất cách mặt đất 100 m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40 m. Nếu chọn gốc thế năng tại tầng 10, thì thế năng của thang máy ở tầng cao nhất là
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về thế năng trọng trường?
Hai vật có khối lượng là m và 2m đặt ở hai độ cao lần lượt là 2h và h. Thế năng hấp dẫn của vật thức nhất so với vật thứ hai là
Độ lớn của thế năng trọng trường được tính bằng công thức
Thế năng được tính bằng
Tìm phát biểu sai.
Một vật có khối lượng 2 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó Wt = 500 J. So với mặt đất vật có độ cao?
Một vật đang nằm yên có thể có?
1. Thế năng trọng trường của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
2. Ở gần mặt đất, trọng lượng của vật liên hệ với khối lượng của nó như thế nào?
Trong hình 1.4, kiện hàng được người công nhân đưa lên cao 1,2 m so với mặt đất. Chọn mặt đất là gốc thế năng. Tính thế năng trọng trường của kiện hàng, biết rằng trọng lượng của kiện hàng là 45 N.
Khi chuyển động từ vị trí B đến vị trí C, vì sao thế năng của bạn nhỏ tăng dần?
Ngoài thế năng trọng trường, vật còn có thể năng đàn hồi khi bị biến dạng. Vật biến dạng càng nhiều thì có thể năng đàn hồi càng lớn.
Trong trò chơi bạt nhún ở hình 2.6, bạn nhỏ nhấn chân lên mặt bạt làm mặt bạt biến dạng tích trữ năng lượng dưới dạng thế năng đàn hồi. Mặt bạt đàn hồi trở lại trạng thái cũ, đẩy bạn nhỏ lên cao, thế năng đàn hồi chuyển hoá thành động năng của bạn nhỏ và sau đó động năng lại chuyển hoá thành thế năng trọng trường của bạn đó.
Trong hình 2.6:
a) Trường hợp nào bạt nhún có thể năng đàn hồi lớn nhất?
b) Trường hợp nào bạn nhỏ có thể năng trọng trường lớn nhất?
Hình 2.6. Trò chơi bạt nhún
Mưa đá là hiện tượng mưa dưới dạng hạt hoặc khối băng có hình dạng và kích thước khác nhau (hình 2). Khi xảy ra mưa đá, ngoài tác hại do gió, lốc mạnh gây ra, những viên băng đá cũng có thể gây ra thiệt hại cho con người và tài sản. Vì vậy, mưa đá được xếp vào những hiện tượng thời tiết nguy hiểm.
Khối lượng lớn nhất của viên băng đã từng được ghi nhận trong một trận mưa lên tới 1 kg tương đương với trọng lượng khoảng 10 N. Tính thế năng trọng trường của viên băng đá này khi nó bắt đầu rơi xuống từ đám mây cách mặt đất 1000 m.
Hình 2. Các viên băng đá
Để dự trữ năng lượng, người ta xây dựng những đập nước ngăn các dòng chảy để tạo thành những hồ chứa nước. Lượng nước trong hồ chứa càng lớn thì năng lượng được tích trữ càng lớn. Hãy giải thích vì sao để khai thác được tối đa thế năng của nước trong hồ chưa, người ta thường bố trí sao cho vị trí đặt máy phát càng thấp so với mực nước hồ chứa (Hình 2.3)
Trong hình dưới đây, chậu cây nào có thế năng lớn nhất? Giải thích.
Một quả dừa khối lượng 1,2 kg ở trên cây có độ cao 4 m so với mặt đất. Tính thế năng của quả dừa.
Đơn vị đo của thế năng trọng trường là gì?
A. Niuton (N).
B. Jun (J).
C. Kilôgam (kg).
D. Mét trên giây bình phương (m/s2).
Một vật có khối lượng 3 kg ở độ cao 4 m so với mặt đất. Chọn gốc thế năng ở mặt đất, hỏi thế năng trọng trường của vật là bao nhiêu?
A. 120 J.
B. 30 J.
C. 60 J.
D. 12 J.
Một cửa hàng sách cần chuyển một lô sách từ tầng 1 lên tầng 5. Mỗi hộp sách có trọng lượng là 15 N và cửa hàng sử dụng một thang máy nhỏ để chuyển. Mỗi chuyến thang máy chỉ có thể chứa 10 hộp sách và mất 20 giây cho mỗi chuyến, với độ cao tổng cộng từ tầng 1 đến tầng 5 là 16 m.
a) Một hộp sách được đặt trên sàn thang máy khi nó ở tầng 1, hỏi thế năng trọng trường của hộp sách thay đổi như thế nào khi thang máy đi lên tầng 5?
A. Thế năng giảm đi.
B. Thế năng tăng lên.
C. Thế năng không thay đổi.
D. Không đủ thông tin để xác định.
b) Tính thế năng trọng trường mà toàn bộ số hộp sách trong một lần chuyển sẽ có khi chúng được chuyển lên tầng 5.
c) Nếu cửa hàng mất tổng cộng 1 giờ để chuyển toàn bộ lô sách lên tầng 5, hãy ước lượng số hộp sách được chuyển. Giả sử không có thời gian nghỉ giữa các chuyến và thời gian để đưa sách vào, đưa sách ra khỏi thang máy là không đáng kể.
Công thức tính thế năng trọng trường của vật là:
Vật có khối lượng 4 kg đặt ở độ cao 2 m so với mặt đất. Thế năng của vật là bao nhiêu? Lấy g=10 m/s2
Hai vật có khối lượng là m và 2m đặt ở hai độ cao lần lượt là 2h và h. Thế năng trọng trường của vật thức nhất so với vật thứ hai là
Một viên bi lăn từ đỉnh mặt phẳng nghiêng như hình vẽ. Ở tại vị trí nào viên bi có thế năng lớn nhất.
Thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào:
Thế năng của một vật ở độ cao so với mặt đất là:
Một chiếc hộp có trọng lượng 40 N bắt đầu trượt xuống không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 10 m, dài 15 m. Tính độ giảm thế năng của chiếc hộp khi nó trượt đến chân mặt phẳng nghiêng.
Hình bên mô tả vị trí của các cabin trong trò chơi vòng đu quay tại một thời điểm nhất định. Biết các cabin có khối lượng bằng nhau.
a) Cabin nào có thế năng lớn nhất, nhỏ nhất?
b) Các cabin nào có thế năng bằng nhau?
Một vận động viên có khối lượng 75 kg thực hiện pha trượt tuyết mạo hiểm, bắt đầu trượt không vận tốc đầu từ vị trí 1 và trượt theo quỹ đạo như hình bên dưới. Chọn gốc thế năng tại vị trí 5.
a) Mô tả sự chuyển hoá cơ năng của vận động viên trong quá trình trên.
b) Nếu cơ năng của vận động viên không đổi thì động năng của người đó tại vị trí 4 bằng bao nhiêu?
Chọn mốc thế năng trọng trường tại mặt đất. Vật nào sau đây có thể năng
trọng trường bằng không?
A. Quả bóng đang bay vào rổ.
B. Xe máy đang đi trên đường.
C. Khinh khí cầu đang bay trên bầu trời.
D. Quả cam ở trên cành cây.
Gia đình bốn người cùng tham gia trò chơi leo núi. Biết trọng lượng và độ cao từng người được biểu diễn như hình 2.1. Chọn mặt đất làm mốc thế năng. Người nào có thể năng trọng trường lớn nhất
A. An.
B. Bình.
C. Bố.
D. Mẹ.
