Giải KHTN 9 Cánh diều Bài 2. Cơ năng có đáp án

- Thế năng của khối đất đá được tính theo công thức:

W_t = P.h

Trong đó:

+ P là trọng lượng của khối đất đá (N)

P = m.g (với m là khối lượng của khối đất đá (kg); g là gia tốc trọng trường (m/s²)).

+ h là độ cao của khối đất đá so với mốc thế năng (m).

- Động năng của khối đất đá được tính theo công thức:$W_d=\frac{1}{2}m.v^2$

Trong đó:

+ m là khối lượng của khối đất đá (kg).

+ v là tốc độ của khối đất đá khi rơi (m/s).

Ví dụ về các vật có động năng trong đời sống:

- Con chó đang chạy trên đường.

- Em đạp xe tới trường.

Động năng của xe máy là: $W_d=\frac{1}{2}m.v^2=\frac{1}{2}{\mathrm{.100.15}}^2=11250J$

Thế năng trọng trường của vật phụ thuộc vào những yếu tố:

- trọng lượng của vật.

- độ cao của vật so với mốc thế năng được chọn.

- Ở gần mặt đất, trọng lượng của vật được tính theo công thức: P = m.g (với m là khối lượng của khối đất đá (kg); g là gia tốc trọng trường (m/s²)).

- Trọng lượng của vật tỉ lệ thuận với khối lượng của vật.

Thế năng trọng trường của kiện hàng là: W_t = P.h = 45. 1,2 = 54 J

Khi chuyển động từ vị trí B đến vị trí C, thế năng của bạn nhỏ tăng dần vì độ cao của bạn nhỏ tăng dần (vị trí C cao hơn vị trí B).

a. Chọn mặt đất làm mốc thế năng.

Cơ năng của bạn nhỏ ở vị trí B là: W = W_đ + W_t = 90 + 150 = 240 J

b. Chọn điểm B làm mốc thế năng $\Rightarrow$ Thế năng tại B bằng 0.

Cơ năng của bạn nhỏ ở vị trí B là: W = W_đ = 90 J.

a. Khi bạn nhỏ ở trên cao (so với mặt đất) thì bạn nhỏ có thế năng lớn nhất. Trong quá trình trượt có sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng do độ cao của bạn nhỏ giảm dần, tốc độ trượt tăng dần. Khi gần chạm sát mặt đất toàn bộ thế năng ban đầu chuyển hóa thành động năng.

b. Khi bạn nhỏ ở trên cao (so với mặt đất) thì bạn nhỏ có thế năng lớn nhất. Trong quá trình trượt có sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng do độ cao của bạn nhỏ giảm dần, tốc độ trượt tăng dần. Vì lực ma sát giữa bạn nhỏ và cầu trượt có giá trị đáng kể nên trong khi trượt năng lượng của bạn nhỏ bị chuyển hóa một phần thành năng lượng nhiệt làm nóng chỗ cơ thể người tiếp xúc với mặt cầu trượt và tỏa ra môi trường. Do vậy, toàn bộ năng lượng ban đầu (thế năng) bị chuyển hóa thành động năng và nhiệt năng ngay trước khi bạn nhỏ chạm đất.

(Động năng của bạn nhỏ trước khi chạm đất trong trường hợp b nhỏ hơn trường hợp a).