Cơ năng là một khái niệm quan trọng trong vật lý, đặc biệt khi nghiên cứu về chuyển động và năng lượng. Tuy nhiên, không phải lúc nào cơ năng cũng được bảo toàn. Vậy, Cơ Năng Của Vật Sẽ Không được Bảo Toàn Khi Vật chịu tác dụng của những yếu tố nào?
Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của nó. Động năng liên quan đến chuyển động của vật, còn thế năng liên quan đến vị trí của vật trong một trường lực (ví dụ: trọng trường).
Trong một hệ kín, nơi không có lực ngoại tác hoặc lực ma sát, cơ năng sẽ được bảo toàn. Điều này có nghĩa là tổng động năng và thế năng của vật luôn không đổi. Ví dụ, một quả bóng rơi tự do (bỏ qua sức cản của không khí) sẽ chuyển đổi thế năng (do độ cao) thành động năng (do vận tốc tăng dần), nhưng tổng cơ năng của nó vẫn giữ nguyên.
Tuy nhiên, trong thực tế, không phải lúc nào chúng ta cũng có thể bỏ qua các yếu tố bên ngoài. Cơ năng của vật sẽ không được bảo toàn khi vật chịu tác dụng của các lực không bảo toàn, chẳng hạn như lực ma sát, lực cản của không khí, hoặc khi có sự va chạm không đàn hồi.
Khi có lực ma sát, một phần cơ năng sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng, làm nóng vật và môi trường xung quanh. Ví dụ, khi một chiếc xe trượt trên đường, ma sát giữa lốp xe và mặt đường sẽ làm giảm động năng của xe, đồng thời làm nóng cả lốp xe và mặt đường. Do đó, cơ năng của xe không còn được bảo toàn.
Tương tự, lực cản của không khí cũng làm tiêu hao cơ năng của vật chuyển động. Khi một vật rơi trong không khí, lực cản này sẽ làm chậm quá trình rơi và chuyển một phần cơ năng thành nhiệt năng.
Va chạm không đàn hồi là một trường hợp khác khiến cơ năng không được bảo toàn. Trong va chạm không đàn hồi, một phần cơ năng sẽ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, như nhiệt năng, năng lượng âm thanh, hoặc năng lượng biến dạng của vật. Ví dụ, khi hai xe ô tô va chạm, một phần động năng của chúng sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng (do ma sát và biến dạng kim loại), năng lượng âm thanh (tiếng va chạm), và năng lượng làm biến dạng xe.
Vậy, để tóm tắt, cơ năng của vật sẽ không được bảo toàn khi vật chịu tác dụng của lực ma sát, lực cản của không khí, hoặc khi xảy ra va chạm không đàn hồi. Trong những trường hợp này, một phần cơ năng sẽ chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, khiến cho tổng cơ năng của vật giảm đi. Hiểu rõ điều này giúp chúng ta phân tích và giải quyết các bài toán vật lý một cách chính xác hơn.
