Thế năng

Bách khoa toàn thư há Wikipedia

Thế năng
Trong tình huống cung thương hiệu, Lúc cung thủ triển khai công lên chão cung, kéo chão về đàng sau, một trong những hóa năng vô khung người cung thủ được đem trở nên thế năng đàn hồi dự trữ vô chão cung bị uốn nắn. Khi chão được thả, lực tương tác thân thích chão và cung triển khai công lên thương hiệu. Thế năng của cung được đem 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 vô 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 cơ vật lý học tập, thế năng (Tiếng Anh: potential energy, nghĩa đen: năng lượng tiềm tàng) là tích điện được lưu giữ bởi vì một vật bởi địa điểm của chính nó đối với những vật không giống, những lực nén phía bên trong bạn dạng thân thích, năng lượng điện hoặc những nhân tố không giống.^[1]^[2]

Các dạng thế năng thông dụng bao hàm thế năng mê hoặc 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 vô một năng lượng điện ngôi trường. Đơn vị đo tích điện vô Hệ đo lường và tính toán quốc tế (SI) là jun, sở hữu ký hiệu J.

Thuật ngữ tích điện tiềm năng được thể hiện bởi vì kỹ sư và căn nhà cơ vật lý người Scotland ở thế kỷ 19 William Rankine^[3]^[4], tuy nhiên nó sở hữu tương quan cho tới định nghĩa về tiềm ẩn trong phòng triết học tập Hy Lạp Aristotle. Thế năng tương quan cho tới những lực thuộc tính lên một khung người nhưng mà tổng công bởi những lực này triển khai lên thể chỉ tùy thuộc vào địa điểm lúc đầu và địa điểm ở đầu cuối của khung người vô không khí. Những lực này, được gọi là lực bảo toàn, rất có thể được màn biểu diễn bên trên từng điểm vô không khí bởi vì 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 mực hơn thế thì vô 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 thuộc tính lên một vật thể vận động từ vựng trí đầu cho tới địa điểm cuối chỉ được xác lập bởi vì nhị địa điểm này, và ko tùy thuộc vào đàng của khung người cơ, nên sở hữu một 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 thân thích nhị điểm, hoặc nói tới thế năng của một điểm Lúc lấy điểm cơ là mốc sở hữu thế năng bởi vì 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 bịa đặt độ quý hiếm gọi là thế năng:

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

Xem thêm: đặc điểm của quang phổ liên tục

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 thân thích Trái Đất và vật; nó tùy thuộc vào địa điểm của vật vô trọng ngôi trường.^[5]

Lực mê hoặc là một trong lực bảo toàn, và thế năng vô tình huống này gọi là thế năng hấp dẫn, hay còn gọi là thế năng trọng trường. Ví dụ, bên trên một điểm nhỏ bên trên mặt phẳng hành tinh ranh rộng lớn, rất có thể coi lực mê hoặc 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 bởi vì 0 thì thế năng bên trên phỏng cao h đối với mặt phẳng (h cực kỳ nhỏ đối với nửa đường kính của hành tinh) là:

φ = m |g| z

Khi phía trên mặt mày khu đất thế năng trọng ngôi trường sở hữu 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 một trong lực bảo toàn, và thế năng vô 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 bởi vì 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 thuộc tính của lực đàn hồi.^[5]

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

Xem thêm: chuỗi truyền electron tạo ra

Nếu lốc xoáy tuân theo dõi tấp tểnh 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 bởi vì 0 Lúc lốc xoáy không biến thành 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.

Cơ sở vật lý phần Cơ học tập, của Halliday, Walker và Resnick, dịch sang trọng giờ Việt bởi vì Ngô Quốc Quýnh, Nhà xuất bạn dạng Giáo dục đào tạo, 1998.