Lý thuyết Vật lí 10 Bài 23: Năng lượng. Công cơ học

1. Khái niệm năng lượng

Mọi hiện tượng trong vũ trụ từ gió thổi, nước chảy, bóng đèn phát sáng cho đến tế bào sinh học hoạt động đều cần có năng lượng. Năng lượng là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công hoặc truyền nhiệt của vật.

Các dạng năng lượng tồn tại trong tự nhiên bao gồm: Cơ năng (động năng, thế năng), Nhiệt năng, Hóa năng, Điện năng, Quang năng và Năng lượng hạt nhân.

2. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Năng lượng không tự sinh ra và cũng không tự mất đi, nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ vật này sang vật khác. Tổng năng lượng của một hệ cô lập luôn được bảo toàn.

1. Định nghĩa công cơ học

Khi một lực $\vec{F}$ không đổi tác dụng lên một vật và làm vật dịch chuyển một quãng đường $s$ theo hướng hợp với hướng của lực một góc $\alpha$, thì công cơ học do lực thực hiện được tính bằng công thức:

Trong đó:
- $F$: Độ lớn của lực tác dụng (đơn vị: Newton, $N$).
- $s$: Quãng đường vật dịch chuyển (đơn vị: mét, $m$).
- $\alpha$: Góc tạo bởi vectơ lực $\vec{F}$ và vectơ độ dịch chuyển $\vec{s}$ ($0^\circ \le \alpha \le 180^\circ$).
- $A$: Công cơ học (đơn vị trong hệ SI là Joule, kí hiệu $J$).

Quy đổi đơn vị: $1 \, J = 1 \, N \cdot m$; $1 \, kJ = 1000 \, J$; $1 \, kWh = 3.600.000 \, J = 3,6 \, MJ$.

2. Biện luận các trường hợp của công theo góc $\alpha$