Tình huống 1
Nước bị ngăn lại các đập ở các độ cao (hoặc ở nhà máy thủy điện), cánh cung được giương sẵn, lò xo bị kéo dãn hoặc bị nén so với vị trí cân bằng thì khi đó chúng có khả năng sinh công không khi được thả ra cho chuyển động?
Vậy chúng tiềm ẩn một khả năng sinh công, tức khi thả ra cho chúng chuyển động thì chúng sinh công. Dạng năng lượng này được gọi là thế năng. Vậy thế năng là gì và có biểu thức như thế nào và khi nào vật có thế năng?
Tình huống 2
Em hãy áp dụng Wt1 – Wt2 = Ap để giải bài toán sau và so sánh với cách giải bằng phương pháp động lực học đã biết.
Một vật có khối lượng m =6kg được đặt tại đỉnh mặt phẳng nghiêng và có thế năng 1000J. Vật trượt không vận tốc đầu trên mặt phẳng nghiêng không ma sát thì sau 12,8 giây vật đến chân mặt phẳng nghiêng và có thế năng 40J. Tìm quãng đường mà vật đã đi được. Biết góc hợp bởi mặt phẳng nghiêng với mặt phẳng ngang là 30o và lấy g = 10m/s2.
GV: Từ kết quả của việc giải toán bằng hai phương pháp vừa rồi em rút ra được kết
luận gì về mối liên hệ giữa độ biến thiên thế năng trọng trường với công của trọng lực?
Tình huống 3
Trọng lực và lực đàn hổi đều là lực thế, khi vật chịu tác dụng của cả trọng lực và
lực đàn hồi thì thế năng của vật sẽ là tổng của thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi.
Vậy mối liên hệ giữa độ biến thiên thế năng với công của lực thế được thể hiện như thế nào?.
Tình huống 4
Em hãy vận dụng kiến thức vừa xây dựng giải các bài tập sau:
Bài 1.Tính thế năng trọng trường của một vật khối lượng 10kg khi đặt tại điểm
A có độ cao 1m so với mặt đất và khi đặt tại điểm B ở đáy giếng sâu 5m trong 2 trường hợp sau:
a. Chọn mặt đất làm mốc thế năng. b. Chọn đáy giếng làm mốc thế năng.
c. Tìm độ biến thiên thế năng khi vật rơi từ A đến B. Độ biến thiên thế năng có phụ thuộc vào việc chọn mốc thế năng không? Cho g = 10m/s2
Bài 2.Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm lò xo có độ cứng K=10N/m và quả
cân có khối lượng 100g. Kéo quả cân ra khỏi vị trí cân bằng 1 đoạn 5cm rồi buông ra cho dao động. Xác định thế năng của hệ lò xo - quả cân khi quả cân ở vị trí cân bằng và vị trí có độ dãn lớn nhất.