A. Tóm tắt kiến thức
B. Bài tập vận dụng
Bài tập 1: Một máy bay có khối lượng tổng cộng 250 tấn, đang bay với tốc độ 900 km/h ở độ cao 10 km so với mực nước biển. Tính động năng, thế năng và cơ năng của máy bay.
Lời giải:
- Động năng của máy bay là:
- Thế năng của máy bay là: Wt = P.h = 10.m.h = 10.25.104.104 = 25.109 (J)
- Cơ năng của máy bay là: W = Wđ + Wt = 7,8.109 + 25.109 = 32,8 (J)
Bài tập 2: Một quả bóng khối lượng 450 g được thả rơi từ điểm A có độ cao 1,6 m xuống nền đất cứng và bật trở lên đến điểm B có độ cao 1,2 m.
a. Tính cơ năng tại A và tại B của quả bóng.
b. Phần cơ năng bị tiêu hao đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
Lời giải:
Đổi 450 g = 0,45 kg
a.
Cơ năng tại A là WA = m.g.hA = 0,45 . 10 . 1,6 = 7,2 J
Cơ năng tại B là WB = m.g.hB = 0,45 . 10. 1,2 = 5,4 J
b. Phần cơ năng bị tiêu hao đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm quả bóng nóng lên và một phần thành năng lượng âm thanh (phát ra âm thanh khi va đập xuống sàn).
Bài tập 3: Phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong chuyển động của người trượt ván và quả bóng rổ trong hình dưới đây:
Lời giải:
a) Một người trượt ván:
- Tại điểm A: khi này cơ năng sẽ bằng thế năng vì ván trượt vẫn đứng yên, cho nên động năng sẽ bằng 0
- Từ A đến B: thế năng sẽ chuyển hóa dần thành động năng cho đến khi hoàn toàn chuyển thành động năng tại B, khi này cơ năng bằng động năng và thế năng bằng 0
- Từ B đến C: động năng sẽ chuyển hóa dần thành thế năng cho đến khi hoàn toàn chuyển thành thế năng tại C, khi này cơ năng bằng lại thế năng và động năng bằng 0
b) Quả bóng được ném vào rổ (chọn mốc thế năng là tại A):
- Tại điểm A: khi này cơ năng sẽ bằng 0 vì cả thế năng lẫn động năng đều bằng 0, quả bóng chưa có vận tốc và ở tại điểm mốc thế năng
- Từ A đến B: khi này khi được tác dụng lực ném, quả bóng sẽ được truyền năng lượng động năng, lượng động năng này sẽ chuyển hóa dần thành thế năng để tăng độ cao cho quả bóng nhưng không chuyển hóa hoàn toàn thành thế năng
- Từ B đến C: khi này thì thế năng sẽ chuyển hóa dần lại về động năng, độ cao hạ dần và động năng tăng lên cho đến điểm C, vì điểm C cao hơn A nên thế năng vẫn chưa chuyển hóa hoàn toàn.
Bài tập 4: Búa tác dụng một lực 40 N theo hướng trục của đinh làm đinh lún sâu 2 cm vào trong gỗ. Tính công của lực do búa thực hiện.
Lời giải:
Công của lực do búa thực hiện là: A = F.s = 40.0,02 = 0,8 (J)
Bài tập 5: Tính công suất của một thác nước. Biết rằng thác nước có độ cao 40 m và cứ mỗi phút có 30 m3 nước đổ xuống. Khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m3.
Lời giải:
Công suất của một thác nước: