Thí nghiệm về sự bảo toàn năng lượng
Thực hiện thí nghiệm sau đây để nghiên cứu về sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng trong một chuyển động cơ học.
– Chuẩn bị: Hai con lắc (gồm 2 quả cầu giống hệt nhau, treo bằng hai dây nhẹ dài bằng nhau), giá treo cố định, thước mét, tấm bìa đánh dấu hai điểm A, B có cùng độ cao (hình 48.5).
– Tiến hành:
+ Kéo quả cầu (2) đến điểm B (nằm trong mặt phẳng của tấm bìa như hình 48.5) rồi thả ra.
+ Quả cầu (2) chuyển động về vị trí ban đầu va chạm vào quả cầu (1), làm cho quả cầu (1) lên đến vị trí A cùng độ cao với vị trí B.
– Thảo luận: Thí nghiệm trên chứng tỏ điều gì?
Lời giải:
Ta phân tích thí nghiệm trên:
– Khi kéo quả cầu (2) đến điểm B rồi thả ra thì quả cầu khi đó có năng lượng ở dạng thế năng, nó dần quay trở về vị trí ban đầu do có sự chuyển hóa từ thế năng thành động năng.
– Sau đó va chạm vào quả cầu (1) truyền năng lượng động năng cho quả cầu (1) và nó lên đến vị trí A cùng độ cao với vị trí B, tức là ở đây có sự chuyển hóa từ động năng thành thế năng.
– Và quả cầu (1) có năng lượng bằng quả cầu (2), như ban đầu ta đã cung cấp.
Từ đây, qua thí nghiệm ta thấy, năng lượng được bảo toàn.