Giải bài 2 trang 171 – Bài 36 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Giữ một vật khối lượng 0,25 kg ở đầu một lò xo đặt thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa bị biến dạng. Ấn cho vật đi xuống làm cho lò xo bị nén một đoạn 10 cm. Tìm thế năng tổng cộng của hệ vật-lò xo tại vị trí này. Lò xo có độ cứng 500 N/m và bỏ qua khối lượng của nó. Cho g=10 m/s2 và chọn mức không của thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng.
Chọn mức không của thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng.
Thế năng trọng trường tại vị trí lò xo bị nén 10 cm là :
Wt=mgx=0,25.10.(−0,1)=−0,25 (J)
Thế năng tại vị trí đàn hồi này là :
Wđh=12kx2=12.500.(0,1)2=2,5 (J)
Thế năng tổng cộng của hệ :
Wtt=Wt+Wđh=−0,25+2,5=2,25 (J)
Ghi nhớ :
- Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
- Công thức tính thế năng đàn hồi của một lò xo ở trạng thái biến dạng Δl là: Wt=12k(Δl)2