Vì sao công trọng lực không đổi nếu vận chuyển cùng một vật giữa hai tầng bằng các lối khác nhau?

Giải thích nguyên lý

Trong trọng trường đều, công trọng lực chỉ phụ thuộc độ cao đầu và cuối. Các đoạn ngang không góp công trọng lực; những đoạn lên xuống thêm có thể triệt tiêu khi cộng công có dấu. Công của máy vận chuyển hoặc ma sát vẫn có thể khác theo lối đi.

Ví dụ tính từng bước

Vật 2 kg đi từ cao 1 m lên cao 4 m, g = 10 m/s². Công trọng lực là 20×(1 − 4) = −60 J. Đi thẳng lên 3 m hay đi lên 4 m rồi xuống 1 m đều cho tổng −80 + 20 = −60 J.

Điểm dễ hiểu sai

Không suy mọi lực đều chỉ phụ thuộc hai đầu. Ma sát thường phụ thuộc đường đi và không được bỏ qua khi tính công động cơ.

Tự kiểm tra

Nếu đưa vật về đúng độ cao đầu thì công trọng lực cả hành trình bằng 0, dù đã đi một quãng dài.

Điều kiện áp dụng

Trọng trường đều, khối lượng không đổi, xét riêng công trọng lực; chưa tính thay đổi tốc độ cuối.

Đọc hình minh họa

Hai đường vận chuyển nối cùng tầng đầu/cuối, một trực tiếp và một lên cao hơn rồi hạ xuống; công trọng lực tổng bằng nhau. 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