Lub zog tiv thaiv thiab lub zog tsis tiv thaiv
1. Lub Zog Tswj Xyuas
1.1 Qhov hnyav (w)
Saib ib yam khoom uas txav mus rau saum toj kom txog thaum mus txog qhov siab tshaj plaws ua ntej txav mus rau hauv qab mus rau nws qhov chaw pib. Thaum txav mus rau saum toj los ntawm h, qhov hnyav yog qhov sib txawv ntawm qhov kev hloov chaw. Yog li, qhov hnyav ua haujlwm tsis zoo rau yam khoom.
W = wh (cos 180)o) = – wh = – mgh
Tom qab nws mus txog qhov siab tshaj plaws, lub khoom txav mus rau hauv qab mus rau nws qhov chaw pib los ntawm h. Thaum txav mus rau hauv qab, qhov hnyav nyob rau hauv tib qho kev taw qhia li qhov kev hloov chaw. Vim tias nws nyob rau hauv tib qho kev taw qhia li qhov kev hloov chaw, qhov hnyav ua haujlwm zoo.
W = wh (cos 0)o) = wh = mgh
Tus khoom qhov hnyav (m), qhov nrawm ntawm lub ntiajteb txawj nqus (g), thiab qhov siab (h) yog tib yam, yog li ntawd txoj haujlwm yog ua los ntawm qhov hnyav txij li thaum tus khoom pib txav mus rau sab saud kom txog thaum nws rov qab mus rau nws qhov chaw pib yog xoom.
W = mgh – mgh = 0
1.2 Lub zog caij nplooj ntoos hlav
Saib ib lub caij nplooj ntoos hlav uas muab tso rau hauv txoj kab rov tav. Yog tias sab xis ntawm lub caij nplooj ntoos hlav raug thawb lossis nias rau sab laug, lub caij nplooj ntoos hlav yuav siv lub zog thawb mus rau sab xis. Koj tuaj yeem ua pov thawj qhov no los ntawm kev nias lub caij nplooj ntoos hlav. Piv txwv li, muab ib yam khoom tso rau sab xis, tom qab ntawd nias lub khoom mus rau sab laug. Tom qab lub caij nplooj ntoos hlav hloov pauv los ntawm Δx, tshem koj txhais tes ntawm lub khoom thiab lub caij nplooj ntoos hlav. Thaum txhais tes tsis sib cuag nrog lub caij nplooj ntoos hlav lawm, lub caij nplooj ntoos hlav yuav thawb lub khoom rov qab mus rau sab xis.
Thaum lub khoom txav mus rau sab laug, qhov kev taw qhia ntawm nws txoj kev txav mus los thiab kev hloov chaw yog qhov sib txawv ntawm qhov kev taw qhia ntawm lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav. Vim tias qhov kev taw qhia sib txawv rau ib leeg, lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav ua haujlwm tsis zoo.
W = – ½ k (Δx)2
Thaum lub khoom txav mus rau sab xis, qhov kev taw qhia ntawm nws txoj kev txav mus los thiab kev hloov chaw yog tib yam li lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav. Vim tias cov kev taw qhia yog tib yam, lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav ua haujlwm zoo.
W = ½ k (Δx)2
Lub caij nplooj ntoos hlav siv yog tib yam, yog li ntawd lub caij nplooj ntoos hlav qhov tsis hloov pauv (k) yog tib yam. Qhov kev hloov pauv ntawm lub caij nplooj ntoos hlav (Δx) kuj zoo ib yam.
Yog li, txoj haujlwm ua tiav los ntawm qhov hnyav thaum lub khoom pib txav mus rau sab laug los ntawm Δx thiab tom qab ntawd txav rov qab mus rau sab xis los ntawm Δx yog xoom.
W = ½ k (Δx)2 – ½ k (Δx)2 = 0
Txoj haujlwm yog ua los ntawm qhov hnyav thiab lub zog caij nplooj ntoos hlav txij li thaum yam khoom pib txav mus los ntawm nws qhov chaw pib kom txog thaum nws rov qab los muaj sib npaug rau xoom. Yog tias txoj haujlwm tau ua los ntawm lub zog txij li thaum nws txav mus los ntawm nws qhov chaw pib kom txog thaum nws rov qab los muaj sib npaug rau xoom, lub zog no hu ua lub zog txuag. Yog li ntawd, lub zog caij nplooj ntoos hlav thiab qhov hnyav yog cov piv txwv ntawm lub zog txuag.
2. Lub Zog Tsis Muaj Kev Tswj Xyuas
Saib ib yam khoom uas raug thawb mus rau sab xis thiab tom qab ntawd thawb rov qab mus rau sab laug. Thaum lub khoom txav mus los yog tsiv mus rau sab xis, qhov kev taw qhia ntawm lub khoom txav mus los yog tib yam li qhov kev taw qhia ntawm lub zog thawb (F) thiab tawm tsam qhov kev taw qhia ntawm lub zog sib txhuam kinetic (fk). Vim nws nyob rau tib qho kev taw qhia li kev hloov chaw, lub zog thawb ua haujlwm zoo rau ntawm qhov khoom.
W = F s
Ntawm qhov tsis sib xws, lub zog kinetic frictional ua haujlwm tsis zoo rau ntawm qhov khoom.
W = – fk s
Cov haujlwm tau ua los ntawm lub zog thawb thiab lub zog sib txhuam rau ntawm qhov khoom thaum qhov khoom pib txav mus los ntawm nws qhov chaw pib kom txog thaum nws rov qab los muaj:
W = 2 F s
W = -2 fk s
Cov haujlwm ua los ntawm lub zog thawb thiab lub zog sib txhuam kinetic txij li thaum lub khoom pib txav mus los ntawm nws qhov chaw pib kom txog thaum nws rov qab los tsis sib npaug rau xoom. Yog tias txoj haujlwm ua los ntawm lub zog txij li thaum lub khoom pib txav mus los ntawm nws qhov chaw pib kom txog thaum nws rov qab los tsis sib npaug rau xoom, lub zog no hu ua lub zog tsis txuag. Yog li ntawd, lub zog thawb thiab lub zog sib txhuam kinetic yog cov piv txwv ntawm cov zog tsis txuag.
1. Lub zog tiv thaiv yog dab tsi? Lub zog conservative yog lub zog uas txoj haujlwm ua thaum txav ib yam khoom ntawm ob lub ntsiab lus tsis cuam tshuam rau txoj kev uas tau mus. Lub zog gravitational thiab electrostatic yog cov piv txwv ntawm cov zog conservative.
2. Lub zog ruaj khov ua haujlwm li cas nrog rau lub zog muaj peev xwm? Cov haujlwm ua los ntawm lub zog conservative ntawm ib yam khoom txav ntawm qhov chaw A mus rau qhov chaw B yog sib npaug rau qhov kev hloov pauv tsis zoo hauv lub zog muaj peev xwm (∆U) ntawm ob qho chaw ntawd: Qhov no txhais tau tias yog tias ib yam khoom tau txais lub zog muaj peev xwm, txoj haujlwm ua los ntawm lub zog txuag yog qhov tsis zoo, thiab rov ua dua.
3. Lub zog tsis ruaj khov yog dab tsi? Lub zog tsis ruaj khov yog lub zog uas txoj haujlwm ua thaum txav ib yam khoom ntawm ob lub ntsiab lus nyob ntawm txoj kev uas taug. Kev sib txhuam thiab kev tiv thaiv ntawm huab cua yog cov piv txwv ntawm cov zog tsis ruaj khov.
4. Lub zog tsis ruaj khov cuam tshuam li cas rau lub zog tshuab ntawm ib lub cev? Lub zog tsis txuag tau tuaj yeem hloov pauv tag nrho lub zog tshuab (sib npaug ntawm lub zog kinetic thiab lub zog potential) ntawm ib lub cev. Qhov no yog vim tias txoj haujlwm ua los ntawm lub zog tsis txuag tsis raug khaws cia ua lub zog potential tab sis feem ntau hloov mus rau lwm hom zog, xws li cua sov.
5. Yuav ua li cas ib tug neeg thiaj li paub seb lub zog puas yog conservative lossis nonconservative siv txoj kev kaw-loop? Rau lub zog conservative, lub zog net ua rau ib yam khoom tom qab nws mus ncig tag nrho txoj kev kaw-loop yog xoom. Yog tias lub zog net ua rau lub voj voog kaw tsis yog xoom, lub zog tsis yog conservative.
6. Lub zog ntawm lub zog ua lub luag haujlwm dab tsi hauv kev txiav txim siab seb lub zog puas yog conservative? Yog tias qhov nkhaus ntawm lub zog teb yog xoom txhua qhov chaw hauv qhov chaw, lub zog yog conservative. Yog tias qhov nkhaus tsis yog xoom, ces lub zog yog nonconservative.
7. Lub zog gravitational potential muaj feem cuam tshuam li cas rau cov zog conservative? Lub zog muaj peev xwm ntawm lub ntiajteb txawj nqus tshwm sim vim yog lub zog gravitational. Kev nce siab hauv lub ntiajteb txawj nqus ua rau lub zog muaj peev xwm ntawm lub ntiajteb txawj nqus nce ntxiv, thaum lub zog gravitational ua haujlwm tsis zoo, uas txhais tau tias lub zog muaj peev xwm yuav txo qis thaum ib yam khoom txav mus ze rau lub ntiaj teb.
8. Vim li cas kev sib txhuam tsis muaj lub zog muaj peev xwm zoo li lwm lub zog txuag? Kev sib txhuam yog lub zog tsis ruaj khov; yog li ntawd, txoj haujlwm ua los ntawm kev sib txhuam tsis khaws cia ua lub zog muaj peev xwm. Hloov chaw, nws feem ntau hloov mus ua lwm hom, xws li cua sov, thiab tsis tuaj yeem rov qab tau tag nrho ua lub zog kho tshuab.
9. Hauv qhov xwm txheej uas ib yam khoom swb mus rau hauv ib qho chaw uas nkhaus, cov zog conservative thiab nonconservative ua lub luag haujlwm li cas? Thaum ib yam khoom swb mus rau hauv ib lub dav hlau uas nkhaus, lub zog gravitational, uas yog lub zog conservative, ua rau yam khoom ntawd, hloov nws lub zog potential mus ua lub zog kinetic. Yog tias muaj kev sib txhuam ntawm yam khoom thiab lub dav hlau uas nkhaus (lub zog tsis conservative), nws yuav tawm tsam qhov kev txav mus los thiab txo lub zog kinetic ntawm yam khoom, hloov qee yam ntawm nws mus ua cua sov.
10. Txawm tias muaj cov zog tsis ruaj khov los, puas tseem khaws tau tag nrho lub zog ntawm lub cev? Yog lawm, tag nrho lub zog ntawm ib lub cev (xws li txhua hom zog xws li tshuab, cua sov, thiab lwm yam) tseem khaws cia raws li txoj cai ntawm kev txuag lub zog. Txawm li cas los xij, thaum cov zog tsis txuag ua haujlwm, lub zog tshuab (sib sau ua ke ntawm lub zog kinetic thiab lub zog muaj peev xwm) yuav tsis raug khaws cia vim tias qee qhov ntawm nws tau hloov mus rau lwm hom zog, xws li cua sov lossis suab.
