Tổng quan về năng lượng

VI. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG

1. Tổng quan về năng lượng

Năng lượng là số đo chuyển động của vật chất thể hiện dưới mọi dạng chuyển động đú. Năng lượng tồn tại dưới mọi dạng cú thể : động năng K gắn với trạng thỏi chuyển động của vật, nhiệt năng gắn với chuyển động hỗn độn của cỏc nguyờn tử và phõn tử trong vật,thế năng gắn với cấu hỡnh của một hay nhiều vật, năng lượng điện và ỏnh sỏng, năng lượng đàn hồi trong cỏc lũ xo, năng lượng hoỏ học, năng lượng hạt nhõn và cuối cựng năng lượng gắn liền với lý do tồn tại của hat – năng lượng này tỉ lệ với khối lượng của hạt 2

Emc . Đặc biệt ta xột hai loại : thế năng hấp dẫn là năng lượng gắn với trạng thỏi tỏch biệt giữa cỏc vật hỳt nhau thụng qua lực hấp dẫn; thế năng đàn hồi là năng lượng gắn với trạng thỏi nộn hoặc giún của một vật đàn hồi

Cơ năng E của một hệ là tổng động năng K và thế năng U của nú. Nếu chỉ cú một lực hấp dẫn hay một lực lũ xo tỏc dụng bờn trong hệ, làm thay đổi trạng thỏi của hệ, thỡ động năng cú thể chuyển thành thế năng và ngược lại. Tuy nhiờn, giỏ trị của E thỡ khụng đổi, tức là E được bảo toàn. Sự bảo toàn cơ năng cú thể viết như sau:

1 1 2 2

Trong đú cỏc chỉ số chỉ cỏc thời điểm trong quỏ trỡnh chuyển năng lượng tương đương với cỏch viết sau :

0

K U

   

Nếu cú lực ma sỏt động tỏc dụng bờn trong hệ thỡ E khụng bảo toàn, mà giảm, và ta núi lực làm phõn tỏn cơ năng : Nú chuyển năng lưọng phõn tỏn thành nội năng ,chủ yếu là nhiệt năng

Thế năng đàn hồi:

Đối với một lũ xo tuừn theo đinh luật Hooke, F  kx, thế năng đàn hồi của nú là :

2

1 2

U   kx

Thế năng hấp dẫn:

Khi một vật gần mặt đất chuyển động đối với trỏi đất, thỡ độ thay đổi thế năng hấp dẫn của hệ vật – trỏi đất là :

U mg y

  

Trong đú : ylà độ thay đổi vị trớ của vật theo phương trục y thẳng đứng. thường người ta đặt U 0thỏi y0. Và núi vật cú thế năng là :U mgy