Bài 25. Động năng, thế năng trang 99, 100, 101 Vật Lí 10 Kết nối tri thức25Hãy mô tả hoạt động của tàu lượn. Tại sao khi tàu lượn ở vị trí cao nhất của đường ray thì tốc độ của nó lại chậm nhất và ngược lại. Năng lượng của các con sóng trong Hình 25.1 tồn tại dưới dạng nào. Khi đang bay, năng lượng của thiên thạch tồn tại dưới dạng nào. Quảng cáo
Video hướng dẫn giải Câu hỏi tr 99 MĐ
Phương pháp giải: Quan sát hình Lời giải chi tiết: - Hoạt động của tàu lượn: Tàu bắt đầu chuyển động từ vị trí thấp nhất và tăng tốc dần dần, khi đi lên vị trí cao nhất thì vận tốc của tàu nhỏ nhất và khi đi từ vị trí cao nhất xuống dưới thì tàu lại tăng tốc. - Khi ở vị trí cao nhất của đường ray thì tốc độ của tàu lại nhỏ nhất để tránh trường hợp tàu bị văng ra khỏi đường ray. Câu hỏi tr 99 CH
Phương pháp giải: 1. Quan sát hình 2. Động năng tỉ lệ thuận với khối lượng vật và bình phương vận tốc của vật. 3. Vận dụng các kiến thức đã học về lực 4. Biểu thức tính động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\) + m: khối lượng của vật (kg). + v: vận tốc của vật (m/s). Lời giải chi tiết: 1. Năng lượng của con sóng trong Hình 25.1 tồn tại dưới dạng động năng - Sóng thần có sức tàn phá mạnh hơn rất nhiều so với sóng thông thường vì vận tốc của sóng thần rất lớn dẫn đến động năng của sóng vô cùng lớn, trong khi đó các sóng thông thường lại có vận tốc nhỏ hơn rất nhiều so với sóng thần nên năng lượng của sóng thông thường nhỏ hơn sóng thần, vì vậy sóng thần có sức tàn phá rất lớn. - Khi xô vào vật cản thì năng lượng (động năng) lớn nhất dẫn đến sự tàn phá. 2. Khi đang bay, năng lượng của thiên thạch tồn tại dưới dạng động năng. - Năng lượng của các thiên thạch rất lớn so với năng lượng của các vật thường gặp vì thiên thạch có khối lượng và vận tốc lớn hơn rất nhiều so với các vật thường gặp. - Khi va vào Trái Đất, năng lượng của thiên thạch chuyển hóa thành quang năng, thế năng. 3. Khi vận động viên dang lướt ván, bao giờ bản thân cũng ngả về phía sau, hai chân chìa ra phía trước dùng sức đạp lên ván trượt, tạo thành một góc hẹp với mặt nước. Vận động viên dùng sức đạp tạo một lực nghiêng xuống dưới. Mặt khác, theo định luật III newton, ta có mặt nước ngược lại sẽ sinh ra phản lực nghiêng bên trên đối với vận động thông qua ván trượt. Chính phản lực này đã đỡ vận động viên không bị chìm xuống. 4. Ta có: m = 48 g = 0,048 kg; v = 10 m/s Động năng của mũi tên là: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}.0,{048.10^2} = 2,4(J)\) Câu hỏi tr 100 CH 1
Lời giải chi tiết: 1. Khi bóng rơi xuống sàn thì động năng chuyển hóa thành thế năng. 2. Cách 1: Phương pháp sử dụng phương trình động lực học, định luật II newton Đổi 5 km/h = 25/18 m/s. Chọn hệ quy chiếu như hình vẽ Theo định luật II newton ta có: \(\overrightarrow P + \overrightarrow N + \overrightarrow {{F_{ms}}} = m.\overrightarrow a \) (1) Chiếu (1) lên Ox ta có: \( - {F_{ms}} = ma \Leftrightarrow - \mu .N = m.a\) (2) Chiếu (1) lên Oy ta có: N – P = 0 => N = P = m.g thay vào (2), ta có: \( - \mu .m.g = m.a \Rightarrow \mu = \frac{{ - a}}{g}\) (3) Vật chuyển động chậm dần đều: \(a = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2.s}}\) thay vào (3), có: \(\mu = \frac{{v_0^2 - {v^2}}}{{2.g.s}} = \frac{{{{\left( {\frac{{25}}{{18}}} \right)}^2} - {0^2}}}{{2.9,8.1}} \approx 0,1\) Cách 2: Mối liên hệ giữa động năng và công của lực Ta có động năng của vật bằng công của lực ma sát Wđ = A \(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{1}{2}.m.{v^2} = {F_{ms}}.s.\cos \alpha \\ \Leftrightarrow \frac{1}{2}.m.{v^2} = \mu .m.g.s.\cos \alpha \\ \Rightarrow \mu = \frac{{{v^2}}}{{2.g.s.\cos \alpha }} = \frac{{{{\left( {\frac{{25}}{{18}}} \right)}^2}}}{{2.9,8.1.\cos 0}} \approx 0,1\end{array}\) Câu hỏi tr 100 CH 2 Máy đóng cọc (Hình 25.3) hoạt động như sau: Búa máy được nâng lên đến một độ cao nhất định rồi thả cho rơi xuống cọc cần đóng.
Phương pháp giải: Một vật đặt ở độ cao h so với mặt đất thì lưu trữ năng lượng dưới dạng thế năng. Lời giải chi tiết: 1. Khi búa đang ở độ cao nhất định thì năng lượng của nó tồn tại dưới dạng thế năng. Năng lượng này có được là do việc chọn mốc tính độ cao. 2. Trong quá trình rơi, năng lượng của búa chuyển từ thế năng sang động năng. 3. Khi chạm vào đầu cọc thì búa sinh công để đóng cọc xuống dưới đất Câu hỏi tr 101 CH 1
Phương pháp giải: Biểu thức tính thế năng: Wt = m.g.h Trong đó: + Wt : thế năng của vật (J) + m: khối lượng của vật (kg) + h: độ cao của vật so với mốc chọn (m) Lời giải chi tiết: Thế năng tỉ lệ thuận với độ cao Ta có độ cao trong trường hợp gốc thế năng tại sàn nhà lớn hơn độ cao trong trường hợp gốc thế năng tại mặt bàn => Thế năng trong trường hợp hợp gốc thế năng tại sàn nhà lớn hơn thế năng trong trường hợp gốc thế năng tại mặt bàn. Câu hỏi tr 101 CH 2
Phương pháp giải: Biểu thức tính thế năng: Wt = m.g.h Trong đó: + m: khối lượng của vật (kg) + g: gia tốc trọng trường (m/s2 ) + h: độ cao của vật tính từ mốc (m) + Wt : thế năng của vật (J) Thế năng của vật ở độ cao h có độ lớn bằng công của lực dùng để nâng vật lên độ cao h. (A = Wt ) Lời giải chi tiết: 1. Chọn mốc thế năng tại A Ta có m = 500 kg; g = 9,8 m/s2 ; h = 40 m. Thế năng của khối vật liệu tại B là: Wt = m.g.h = 500.9,8.40 = 1,96.105 (J) => Công mà cần cẩu đã thực hiện là: A = Wt = 1,96.105 J. 2. Do ma sát không đáng kể nên công của trọng lực bằng công của lực nhỏ => Dù lực có nhỏ hơn trọng lượng nhưng vẫn có thể đưa một vật lên cao trong mặt phẳng nghiêng.
Bài đọc
>> Xem chi tiết: Lí thuyết Bài 25. Động năng. Thế năng - Vật lí 10
+
BÀI 25: ĐỘNG NĂNG. THẾ NĂNG I. Động năng 1. Khái niệm động năng - Động năng là năng lượng vật có được do chuyển động \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\) Trong đó: + m là khối lượng của vật (kg), + v là vận tốc của vật chuyển động (m/s). + Wd là động năng, có đơn vị là jun (J). 2. Liên hệ giữa động năng và công của lực - Xét vật khối lượng m chuyển động thẳng biến đổi đều với gia tốc a từ trạng thái đứng yên dưới tác dụng của lực không đổi F. - Động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật. \(\frac{1}{2}m{v^2} = F.s \Leftrightarrow {W_d} = A\) II. Thế năng 1. Khái niệm thế năng trọng trường - Một vật ở độ cao h so với mặt đất thì lưu trữ năng lượng dưới dạng thế năng trọng trường. - Công thức: Wt = P.h = mgh. - Đơn vị: jun (J). 2. Liên hệ giữa thế năng và công của lực thế - Thế năng của vật ở độ cao h có độ lớn bằng công của lực dùng để nâng đều vật lên độ cao này. A = F.s = P.h = m.g.h = Wt - Công trong trường hợp này được gọi là công của lực thế, nó không phụ thuộc vào độ lớn quãng đường đi được mà chỉ phụ thuộc vào sự chênh lệch độ cao của vị trí đầu và vị trí cuối. Sơ đồ tư duy về “Động năng. Thế năng”
- Thu gọn
 Chia sẻ Bình luận
|
Danh sách bình luận