Vì sao đổi mốc thế năng có thể đổi dấu thế năng nhưng không đổi tốc độ rơi dự đoán?

Giải thích nguyên lý

Thế năng trọng trường có một hằng số tùy mốc. Đổi mốc làm mọi giá trị thế năng cộng cùng một lượng, còn độ chênh thế năng giữa hai trạng thái không đổi. Vận tốc suy từ biến đổi năng lượng vì thế không phụ thuộc việc mốc đặt ở sàn hay trên bàn.

Ví dụ tính từng bước

Vật 1 kg thả từ nghỉ từ độ cao 1,8 m xuống mặt sàn, g = 10 m/s². Lấy mốc sàn: thế năng đầu 18 J, cuối 0 J. Lấy mốc cao 2 m: đầu −2 J, cuối −20 J. Cả hai đều giảm 18 J nên động năng cuối 18 J và tốc độ 6 m/s.

Điểm dễ hiểu sai

Không lấy độ lớn thế năng âm như năng lượng phải trừ thêm. Chỉ so các trạng thái dùng chung một mốc.

Tự kiểm tra

Kiểm 1/2 × 1 × 6² = 18 J; nếu đổi mốc mà kết quả khác thì đã trộn hai quy ước.

Điều kiện áp dụng

Bỏ cản không khí, vật coi như chất điểm, trọng trường đều và chỉ xét trước khi chạm sàn.

Đọc hình minh họa

Hai thang độ cao đặt mốc khác nhau cạnh cùng đường rơi, ghi thế năng đầu cuối khác dấu nhưng cùng giảm 18 J. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

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