Thế năng

Bách khoa toàn thư banh Wikipedia

Thế năng
Trong tình huống cung thương hiệu, Lúc cung thủ tiến hành công lên chão cung, kéo chão về đàng sau, một trong những hóa năng nhập khung hình cung thủ được gửi trở nên thế năng đàn hồi dự trữ nhập chão cung bị uốn nắn. Khi chão được thả, lực tương tác đằm thắm chão và cung tiến hành công lên thương hiệu. Thế năng của cung được gửi hóa trở nên động năng khiến cho thương hiệu cất cánh cút. Bạn đang xem: công thức tính thế năng
Ký hiệu thông thường gặp	W_t (E_p nhập giờ Anh, tức là potential energy)
Đơn vị SI	joule (J)
Liên hệ với những đại lượng khác	W_t = m · g · h (thế năng trọng trường) W_t = ½ · k · x² W_t = ½ · C · V² (thế năng năng lượng điện trường) W_t = -m · B (thế năng kể từ trường)

Trong vật lý cơ, thế năng (Tiếng Anh: potential energy, nghĩa đen: năng lượng tiềm tàng) là tích điện được lưu giữ tự một vật tự địa điểm của chính nó đối với những vật không giống, những lực nén phía bên trong bạn dạng đằm thắm, năng lượng điện hoặc những nhân tố không giống.^[1]^[2]

Các dạng thế năng thịnh hành bao hàm thế năng thú vị của một vật tùy thuộc vào lượng của chính nó và khoảng cách của chính nó với trọng tâm của một vật không giống, thế năng đàn hồi của lốc xoáy kéo dãn và thế năng của năng lượng điện nhập một năng lượng điện ngôi trường. Đơn vị đo tích điện nhập Hệ đo lường và thống kê quốc tế (SI) là jun, với ký hiệu J.

Thuật ngữ tích điện tiềm năng được thể hiện tự kỹ sư và mái ấm vật lý cơ người Scotland ở thế kỷ 19 William Rankine^[3]^[4], tuy vậy nó với tương quan cho tới định nghĩa về tiềm ẩn của phòng triết học tập Hy Lạp Aristotle. Thế năng tương quan cho tới những lực tính năng lên một khung hình nhưng mà tổng công tự những lực này tiến hành lên thể chỉ tùy thuộc vào địa điểm ban sơ và địa điểm sau cuối của khung hình nhập không khí. Những lực này, được gọi là lực bảo toàn, rất có thể được màn biểu diễn bên trên từng điểm nhập không khí tự vectơ được biểu thị bên dưới dạng những bậc của một hàm vô phía chắc chắn được gọi là potential. Hiểu một cơ hội đúng chuẩn hơn nữa thì nhập cơ học tập, thế năng là ngôi trường thế vô vị trí hướng của ngôi trường véctơ lực bảo toàn.

Vì công của những lực tiềm ẩn tính năng lên một vật thể vận động từ vựng trí đầu cho tới địa điểm cuối chỉ được xác lập tự nhị địa điểm này, và ko tùy thuộc vào đàng của khung hình cơ, nên với 1 hàm được gọi là potential rất có thể được xác lập bên trên nhị địa điểm cơ nhằm xác lập công này.

Cũng như từng ngôi trường thế vô phía, thế năng có mức giá trị tùy từng quy ước thế năng của điểm lấy mốc. Thông thường, định nghĩa hiệu thế năng thông thường được sử dụng Lúc đối chiếu thế năng đằm thắm nhị điểm, hoặc nói tới thế năng của một điểm Lúc lấy điểm cơ là mốc với thế năng tự 0.

Với từng ngôi trường véctơ lực bảo toàn, tích phân đàng của véctơ lực E từ vựng trí r₀ cho tới r:

đều có mức giá trị ko tùy thuộc vào lối đi ví dụ kể từ r₀ cho tới r.

Như vậy bên trên từng điểm r đều rất có thể đặt điều độ quý hiếm gọi là thế năng:

với φ(r₀) là độ quý hiếm thế năng quy ước ở mốc r₀.

Xem thêm: Hướng dẫn cách buộc dây giày 3 lỗ đẹp và nổi bật

Thế năng hấp dẫn[sửa | sửa mã nguồn]

Thế năng hấp dẫn (thế năng trọng trường) của một vật là dạng tích điện tương tác đằm thắm Trái Đất và vật; nó tùy thuộc vào địa điểm của vật nhập trọng ngôi trường.^[5]

Lực thú vị là 1 trong lực bảo toàn, và thế năng nhập tình huống này gọi là thế năng hấp dẫn, thường hay gọi là thế năng trọng trường. Ví dụ, bên trên một điểm nhỏ bên trên mặt phẳng hành tinh nghịch rộng lớn, rất có thể coi lực thú vị lên vật thể (trọng lực) ko đổi:

F = m g

với bên trên mặt phẳng, vật. Lúc cơ nếu như lấy mốc thế năng của vật bên trên mặt phẳng tự 0 thì thế năng bên trên phỏng cao h đối với mặt phẳng (h vô cùng nhỏ đối với nửa đường kính của hành tinh) là:

φ = m |g| z

Khi phía trên mặt mũi khu đất thế năng trọng ngôi trường với công thức: Wt = mgz đơn vị chức năng Jun

m là lượng đơn vị chức năng kg

g là vectơ vận tốc trọng ngôi trường. Là hằng số chín,81

z là phỏng cao đơn vị chức năng là m

Thế năng tĩnh điện[sửa | sửa mã nguồn]

Lực tĩnh năng lượng điện là 1 trong lực bảo toàn, và thế năng nhập tình huống này là thế năng tĩnh điện.

Lực tĩnh năng lượng điện F là:

F = q E

với q là năng lượng điện của phân tử đem năng lượng điện, E là độ mạnh năng lượng điện ngôi trường.

Trong Lúc cơ, năng lượng điện thế, V, lại là ngôi trường thế vô phía ứng với ngôi trường véc tơ độ mạnh năng lượng điện trường:

Suy ra:

φ = q V

nghĩa là thế năng tĩnh năng lượng điện tự năng lượng điện thế nhân với năng lượng điện.

Thế năng đàn hồi[sửa | sửa mã nguồn]

Thế năng đàn hồi là dạng tích điện của một vật Chịu đựng tính năng của lực đàn hồi.^[5]

Lực đàn hồi của lốc xoáy hoàn hảo là lực bảo toàn, và thế năng nhập tình huống này gọi là thế năng đàn hồi.

Xem thêm: tính chất phân giác

Nếu lốc xoáy tuân theo dõi ấn định luật Hooke với lực đàn hồi, F, tỷ trọng với biến dị, x:

|F| = k x

Thì thế năng đàn hồi của lốc xoáy là:

φ = k x²/2

Có thể lấy mốc thế năng tự 0 Lúc lốc xoáy không xẩy ra biến dị.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

^ Jain, Mahesh C. (2009). “Fundamental forces and laws: a brief review”. Textbook of Engineering Physics, Part 1. PHI Learning Pvt. Ltd. tr. 10. ISBN 978-81-203-3862-3.
^ McCall, Robert Phường. (2010). “Energy, Work and Metabolism”. Physics of the Human Body. JHU Press. tr. 74. ISBN 978-0-8018-9455-8.
^ William John Macquorn Rankine (1853) "On the general law of the transformation of energy," Proceedings of the Philosophical Society of Glasgow, vol. 3, no. 5, pages 276–280; reprinted in: (1) Philosophical Magazine, series 4, vol. 5, no. 30, pp. 106–117 (February 1853); and (2) W. J. Millar, ed., Miscellaneous Scientific Papers: by W. J. Macquorn Rankine, ... (London, England: Charles Griffin and Co., 1881), part II, pp. 203–208.
^ Smith, Crosbie (1998). The Science of Energy – a Cultural History of Energy Physics in Victorian Britain. The University of Chicago Press. ISBN 0-226-76420-6.
^ ^a ^b Sách Giáo Khoa Vật Lý 10. Sở Giáo Dục Và Đào Tạo. Tháng 4 năm 2021. tr. 137. ISBN 978-604-0-23755-2.