Vì sao công của đệm hãm bóng rơi phải tính cả quãng bóng còn đi xuống trong lúc nén đệm?

Giải thích nguyên lý

Trong giai đoạn nén đệm, trọng lực vẫn làm công dương nếu bóng còn đi xuống. Đệm phải nhận không chỉ động năng lúc vừa chạm mà cả năng lượng trọng trường tiếp tục giảm trong đoạn nén. Bỏ đoạn này chỉ là xấp xỉ khi nó đủ nhỏ.

Ví dụ tính từng bước

Bóng mô hình 1 kg được thả từ nghỉ, tâm đi xuống 0,5 m trước khi chạm đệm, rồi xuống thêm 0,1 m tới lúc dừng. Với g = 10 m/s², động năng lúc chạm là 5 J. Trong nén, trọng lực làm thêm 1 J nên công đệm lên bóng là −6 J, không phải −5 J.

Điểm dễ hiểu sai

Nếu chia 6 J cho 0,1 m thì được độ lớn lực đệm trung bình theo quãng đường 60 N, chưa phải lực đỉnh hay trung bình theo thời gian.

Tự kiểm tra

Tổng công từ đầu tới cuối: +6 J của trọng lực và −6 J của đệm bằng 0, phù hợp bóng từ nghỉ tới nghỉ.

Điều kiện áp dụng

Bỏ cản không khí, không có nguồn năng lượng khác; quãng đã cho là quãng đường tâm bóng, đệm không đẩy trả trong đoạn xét.

Đọc hình minh họa

Bóng trước tiếp xúc và tại nén cực đại; đánh dấu 0,5 m rơi trước chạm và 0,1 m nén đệm. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Công của lực bằng Fs cos alpha khi nào Định lí động năng liên hệ tổng công ra sao