Vì sao công nâng vật không chỉ bằng mgh nếu vật kết thúc ở tốc độ lớn hơn lúc đầu?

Giải thích nguyên lý

Công lực nâng phải cung cấp cả phần tăng thế năng và phần tăng động năng nếu không có công cản khác. mgh chỉ bằng công nâng trong trường hợp động năng đầu cuối bằng nhau dưới các giả thiết phù hợp. Không thể bỏ tốc độ cuối chỉ vì đề có một độ cao.

Ví dụ tính từng bước

Vật 2 kg từ nghỉ được nâng cao 1 m và kết thúc ở tốc độ 3 m/s, g = 10 m/s². Thế năng tăng 20 J, động năng tăng 9 J, nên công nâng là 29 J. Trọng lực làm công −20 J, tổng công 9 J khớp định lí động năng.

Điểm dễ hiểu sai

Không cộng 20 J hai lần: đó là phần tăng thế năng, tương ứng với công âm của trọng lực khi viết theo tổng công.

Tự kiểm tra

Nếu vật kết thúc đứng yên và không có hao phí, công nâng trở lại 20 J.

Điều kiện áp dụng

Khối lượng không đổi, chỉ lực nâng và trọng lực làm công, chưa xét năng lượng của động cơ và cơ cấu truyền.

Đọc hình minh họa

Vật được nâng 1 m, tốc độ cuối 3 m/s; sơ đồ năng lượng tách 29 J thành 20 J thế năng và 9 J động năng. 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