Bài toán của chúng ta như sau:

Hai vật có khối lượng là m và 2m đặt ở hai độ cao lần lượt là 2h và h. Thế năng của vật thứ nhất như thế nào so với vật thứ hai.

Trước hết, chúng ta cần nhớ lại công thức tính thế năng hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn của một vật được tính bằng công thức:

\(W_t = m \cdot g \cdot h\)

trong đó:

– \(m\) là khối lượng của vật.

– \(g\) là gia tốc trọng trường (thường lấy xấp xỉ 9.8 m/s² hoặc 10 m/s²).

– \(h\) là độ cao của vật so với mốc thế năng.

Bây giờ, chúng ta sẽ áp dụng công thức này cho từng vật trong bài toán.

Vật thứ nhất:

Khối lượng của vật thứ nhất là: \(m_1 = m\)

Độ cao của vật thứ nhất là: \(h_1 = 2h\)

Vậy, thế năng của vật thứ nhất là:

\(W_{t1} = m_1 \cdot g \cdot h_1 = m \cdot g \cdot (2h) = 2mgh\)

Vật thứ hai:

Khối lượng của vật thứ hai là: \(m_2 = 2m\)

Độ cao của vật thứ hai là: \(h_2 = h\)

Vậy, thế năng của vật thứ hai là:

\(W_{t2} = m_2 \cdot g \cdot h_2 = (2m) \cdot g \cdot h = 2mgh\)

Bây giờ, chúng ta sẽ so sánh thế năng của vật thứ nhất với vật thứ hai.

Ta có: \(W_{t1} = 2mgh\)

Và: \(W_{t2} = 2mgh\)

Từ kết quả trên, chúng ta thấy rằng:

\(W_{t1} = W_{t2}\)

Vậy, thế năng của vật thứ nhất bằng thế năng của vật thứ hai.

Các em thấy đó, mặc dù khối lượng và độ cao của hai vật là khác nhau, nhưng tích của khối lượng và độ cao (nhân với gia tốc trọng trường không đổi) lại cho ra cùng một giá trị thế năng.

Các em có câu hỏi nào về bài tập này không? Nếu không, chúng ta sẽ sang bài tập tiếp theo. Cảm ơn các em đã chú ý lắng nghe!