1. Định luật bảo toàn năng lượng - trường hợp vật chuyển động trong trọng trường.
Định nghĩa:
Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của một vật là đại lượng bảo toàn.
Nếu động năng giảm thì thế năng tăng ( động năng chuyển hóa thành thế năng) và ngược lại.
Tại vị trí động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại.
Chú thích:
: cơ năng .
: động năng - động năng cực đại .
: thế năng - thế năng cực đại .
2. Định luật bảo toàn năng lượng - trường hợp vật chịu tác động của lực đàn hồi.
Khái niệm:
Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là đại lượng bảo toàn.
Chú thích:
: cơ năng .
: động năng - động năng cực đại .
: thế năng - thế năng cực đại .
3. Công thức xác định vận tốc của con lắc đơn.
Chú thích:
: vận tốc của vật .
: gia tốc trọng trường .
: chiều dài dây treo .
: góc lệc giữa dây treo với phương thẳng đứng hoặc .
4. Công thức xác định lực căng dây.
Chú thích:
: lực căng dây
: khối lượng quả nặng .
: gia tốc trọng trường .
: góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng hoặc .
: góc lệch cực đại của dây treo so với phương thẳng đứng hoặc .
Lưu ý thêm: Để tránh nhầm lẫn với chu kỳ dao động của phần dao động điều hòa ở chương trình Vật Lý 12. Một số tài liệu sẽ kí hiệu lực căng dây là chữ calligraphic T thay vì T.
5. Công thức xác định lực căng dây cực đại.
Chú thích:
: lực căng dây cực đại
: khối lượng quả nặng .
: gia tốc trọng trường .
: góc lệch cực đại của dây treo so với phương thẳng đứng hoặc .
Nhận xét: Trong quá trình dao động. Lực căng dây cực đại ở vị trí cân bằng.
Lưu ý thêm: Để tránh nhầm lẫn với chu kỳ dao động của phần dao động điều hòa ở chương trình Vật Lý 12. Một số tài liệu sẽ kí hiệu lực căng dây là chữ calligraphic T thay vì T.
6. Công thức xác định lực căng dây cực tiểu.
Chú thích:
: lực căng dây cực đại
: khối lượng quả nặng .
: gia tốc trọng trường .
: góc lệch cực đại của dây treo so với phương thẳng đứng hoặc .
Nhận xét: Trong quá trình dao động. Lực căng dây cực tiểu ở vị trí biên.
Lưu ý thêm: Để tránh nhầm lẫn với chu kỳ dao động của phần dao động điều hòa ở chương trình Vật Lý 12. Một số tài liệu sẽ kí hiệu lực căng dây là chữ calligraphic T thay vì T.
7. Năng lượng của con lắc đơn.
Áp dụng tỉ số lượng giác ta có: .
Từ đây suy ra .
Mà thế năng lại được tính bằng:
Vậy
Chú thích:
: thế năng, thế năng cực đại .
: khối lượng vật năng .
: gia tốc trọng trường .
: chiều dài dây treo .
: góc lệc giữa dây treo với phương thẳng đứng hoặc .