Vì sao nâng nước từ các độ sâu khác nhau phải cộng công theo từng phần?

Giải thích nguyên lý

Mỗi phần nước được nâng qua một độ cao khác nhau có mức tăng thế năng khác nhau. Không thể dùng độ sâu lớn nhất cho toàn bộ khối lượng nếu các phần không cùng xuất phát ở đáy. Cần phân nhóm theo độ cao thực sự dịch chuyển.

Ví dụ và phân tích

Ba thùng đều nặng 10 N được nâng lên cùng mặt sàn từ các độ sâu 1 m, 2 m và 3 m. Công nâng chậm lý tưởng là 10 + 20 + 30 = 60 J. Lấy cả ba thùng đều đi 3 m sẽ cho 90 J và tính thừa.

Cách kiểm tra

Vẽ ba vị trí đầu và cùng một vị trí cuối. Với từng thùng, lấy trọng lượng nhân độ chênh cao. Chỉ gộp khối lượng khi phần được gộp thực sự có cùng độ tăng cao hoặc đã xác định cách tính tương đương.

Ứng dụng

Bài giúp đọc bài vận chuyển, bơm hoặc nâng vật từng đợt mà không dùng một chiều cao đại diện không có cơ sở. Tổng khối lượng chưa đủ khi phân bố vị trí đầu khác nhau.

Điều kiện và giới hạn

Bỏ hao phí, không đổi động năng đầu cuối và không tính khối lượng thùng riêng nếu đã nằm trong trọng lượng cho sẵn. Ví dụ không hướng dẫn xuống giếng hay dùng thiết bị nâng thật. Chỉ xét ba phần rời rạc, không cần tính tích phân.

Đọc hình

Ba phần nặng 10 N lên từ độ sâu 1 m, 2 m, 3 m có công 10 J, 20 J, 30 J, tổng 60 J.

Học tiếp

Động năng là gì và khi nào vật có động năng Cơ năng bằng tổng những dạng năng lượng nào