Thí nghiệm về sự chuyển hóa động năng – thế năng

Chuẩn bị: Con lắc đơn (gồm vật năng, sợi dây không dãn) được treo vào giá thí nghiệm.

Tiến hành:

- Kéo vật nặng đến vị trí A ở độ cao h rồi thả nhẹ, vật nặng chuyển động đến vị trí thấp nhất O rồi tiếp tục đi lên, rồi dừng lại tại điểm B (Hình 3.2), rồi sau đó chuyển động ngược lại.

- So sánh độ cao điểm B với độ cao điểm A.

- Quan sát vật nặng chuyển động qua lại điểm O sau một khoảng thời gian.

Khi sử dụng cúa máy để đóng cọc, đầu búa được nâng lên đến một độ cao nhất định rồi thả cho rơi xuống cọc cần đóng

Trong quá trình rơi, động năng và thế năng của đầu búa chuyển hóa qua lại lẫn nhau như thế nào?

Ngoài thế năng trọng trường, vật còn có thể năng đàn hồi khi bị biến dạng. Vật biến dạng càng nhiều thì có thể năng đàn hồi càng lớn.

Trong trò chơi bạt nhún ở hình 2.6, bạn nhỏ nhấn chân lên mặt bạt làm mặt bạt biến dạng tích trữ năng lượng dưới dạng thế năng đàn hồi. Mặt bạt đàn hồi trở lại trạng thái cũ, đẩy bạn nhỏ lên cao, thế năng đàn hồi chuyển hoá thành động năng của bạn nhỏ và sau đó động năng lại chuyển hoá thành thế năng trọng trường của bạn đó.

Trong hình 2.6:

a) Trường hợp nào bạt nhún có thể năng đàn hồi lớn nhất?

b) Trường hợp nào bạn nhỏ có thể năng trọng trường lớn nhất?

Trên công trường xây dựng, để đóng các cọc bê tông lún sâu xuống lòng đất, người ta dùng búa máy như hình 2.5. Đầu búa có trọng lượng lớn được kéo lên một độ cao nhất định so với mặt đất rồi thả rơi xuống đập vào cọc bê tông.

Mô tả sự chuyển hóa năng lượng của đầu búa từ lúc được thả rơi cho tới ngay trước khi đập vào cọc. Bỏ qua sự hao phí năng lượng do lực cản của môi trường.

Phân tích sự chuyển hóa động năng và thế năng của bạn nhỏ khi chơi cầu trượt ở hình 2.4 trong hai trường hợp sau:

a) Bỏ qua ma sát của mặt cầu trượt và lực cản không khí.

b) Lực ma sát giữa bạn nhỏ và cầu trượt có giá trị đáng kể.