Một em bé có khối lượng 20kg trượt từ đỉnh cầu trượt cao 2m

Xuất bản: 03/02/2023 - Tác giả:

Một em bé có khối lượng 20 kg trượt từ đỉnh cầu trượt cao 2 m. Khi tới chân cầu trượt, em bé có tốc độ 4 m/s. Cơ năng của em bé có bảo toàn không? Tại sao?

Hướng dẫn giải lí 10 cánh diều bài tập Chủ đề 3: NĂNG LƯỢNG. Đọc tài liệu cùng các em trả lời luyện tập 3 trang 91 sgk Vật lí 10 Cánh Diều - Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.

Câu hỏi

Một em bé có khối lượng 20 kg trượt từ đỉnh cầu trượt cao 2 m. Khi tới chân cầu trượt, em bé có tốc độ 4 m/s. Cơ năng của em bé có bảo toàn không? Tại sao?

Trả lời

Chọn mốc tính thế năng tại chân cầu trượt.

Thế năng tại đỉnh cầu trượt (v = 0, em bé chỉ có thể năng):

\(W_{tmax}\) = mgh = 20.9,8.2 = 392 J = W1.

Động năng tại chân cầu trượt (h = 0, em bé chỉ có động năng):

\(W_{đmax} = \dfrac{1}{2}mv^2 = \dfrac{1}{2}.20.4^2 = 160J = W_2\)

Từ đó ta thấy cơ năng tại đỉnh cầu trượt và cơ năng tại chân cầu trượt khác nhau.

⇒ Cơ năng trong trường hợp này không bảo toàn do trong quá trình trượt từ đỉnh xuống chân cầu trượt có sự ma sát giữa cơ thể người và bề mặt cầu trượt sinh ra nhiệt, đồng thời phát ra âm thanh. Chứng tỏ cơ năng (thế năng ban đầu ở đỉnh cầu trượt) đã bị chuyển hóa một phần thành nhiệt năng và năng lượng âm.

-/-

Trên đây là gợi ý giải luyện tập 3 trang 91 sgk Vật lí 10 Cánh Diều. Đừng quên tham khảo thêm các câu hỏi trong trọn bộ Giải Vật lí 10 Cánh Diều mà chúng tôi đã tổng hợp.

Bạn còn vấn đề gì băn khoăn?
Vui lòng cung cấp thêm thông tin để chúng tôi giúp bạn
Hủy

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM