Thế năng hấp dẫn là gì?

Câu hỏi:

Sức hấp dẫn là gì?

A. Là một đại lượng không hướng, có thể dương hoặc bằng không.

B. Là một đại lượng không hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không.

C. Là một vectơ cùng hướng với lực trọng.

D. Là một vectơ có độ lớn luôn dương hoặc bằng không.

Đáp án đúng là B.

Sức hấp dẫn là một đại lượng không hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không, là sức mà một vật có khối lượng lớn có được liên quan đến một vật khối lượng lớn khác do lực hấp dẫn. Nó là một dạng năng lượng có quan hệ với trọng lực và được giải phóng (chuyển thành năng lượng động) khi các vật rơi về phía nhau.

Giải thích lý do chọn đáp án đúng là B

– Sức hấp dẫn là một dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật, nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trường lực. Nếu chọn gốc của sức hấp dẫn tại mặt đất, công thức của sức hấp dẫn của một vật có khối lượng m đặt tại độ cao z là: Wt = mgz.

– Vì z phụ thuộc vào cách chọn điểm gốc của sức hấp dẫn, nên z có thể âm, dương hoặc bằng 0 → Sức hấp dẫn là một đại lượng không hướng, có thể âm, dương hoặc bằng không.

– Nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực khi di chuyển, công của trọng lực không phụ thuộc vào hình dạng của quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm xuất phát và điểm đích → Trọng lực được coi là một lực thế.

Sức hấp dẫn của một vật trong trường lực được gọi tắt là sức hấp dẫn trọng lực và được xác định bằng công thức

Wt = mgz

Trong đó:

Wt: sức hấp dẫn của vật trong trường lực (J)

m: khối lượng của vật (kg)

g: gia tốc trọng lực (gia tốc rơi tự do) (m/s2)

z: độ cao của vật so với mặt đất.

Tại mặt đất z=0 => Wt=0 hay nói cách khác, điểm gốc của sức hấp dẫn được chọn tại mặt đất. Công của trọng lực trong trường lực tương đương với sự giảm của sức hấp dẫn của vật khi di chuyển trong trường lực.

A = mgz1 – mgz2 = Wt1 – Wt2 = -ΔWt

– Khi vật tự do rơi trong trường lực: Wt1 > Wt2 => ΔWt < 0 => A > 0, sức hấp dẫn của vật khi di chuyển trong trường lực giảm dẫn đến năng lượng được giải phóng giúp vật tự do rơi trong trường lực.

– Khi vật được ném lên từ mặt đất: Wt1 < Wt2 => ΔWt > 0 => A < 0 => sức hấp dẫn của vật khi di chuyển trong trường lực tăng dẫn đến năng lượng tiêu hao dần phần năng lượng mà ta cung cấp cho vật ban đầu (ném lên) cho đến hết, lúc đó vật đạt độ cao cực đại rồi rơi xuống mặt đất.

Related Posts