Dưới tác dụng của trọng lực, một vật có khối lượng m trượt không ma sát từ trạng thái nghỉ

Bài 35: Thế năng. Thế năng trọng trường

Bài 2 (trang 167 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Dưới tác dụng của trọng lực, một vật có khối lượng m trượt không ma sát từ trạng thái nghỉ trên một mặt phẳng nghiêng có chiều dài BC = l và độ cao BD = h (hình 35.6). Hãy tính công do trọng lực thực hiện khi vật di chuyển từ B đến C và chứng tỏ công này chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao giữa hai điểm B và C.

Lời giải:

Công của trọng lực làm vật trượt trên mặt phẳng nghiêng từ B đến C:

A = P.s.cosα = P.BC.cos(90º - α) = P.BC.sinα (do góc giữa P và s là 90º - α)

Mà BC.sinα = BD = h → A = P.h (1)

Công của trọng lực làm vật di chuyển từ B đến C theo phương thẳng đứng và từ D đến C theo phương ngang là:

A_P = A_BD + A_DC = P.BD.cos0^o + P.DC.cos90^o = P.h + 0 = P.h (2)

So sánh (1) và (2) ta thấy công của trọng lực chỉ phụ thuộc sự chênh lệch độ cao giữa B và C mà không phụ thuộc dạng đường đi.