KHỞI ĐỘNG

Khi chơi xích đu, động năng của người chơi thay đổi như thế nào trong khi chuyển động từ vị trí cao nhất A tới vị trí thấp nhất O?

Giải chi tiết:

- Khi xích đu lên đến vị trí cao nhất A thì động năng của người chơi đạt giá trị nhỏ nhất do tại đó tốc độ đạt giá trị nhỏ nhất.

- Khi xích đu xuống vị trí thấp nhất O thì động năng của người chơi đạt giá trị lớn nhất do tại đó tốc độ đạt giá trị lớn nhất.

I. ĐỘNG NĂNG

Hoạt động: Quan sát Hình 2.2 và cho biết vật nào có động năng lớn nhất. Hãy lí giải câu trả lời của em.

Giải chi tiết:

- Trong ba vật trên thì máy bay đang chuyển động trên bầu trời có động năng lớn nhất.

- Vì máy bay có khối lượng và tốc độ lớn nhất. Mà động năng phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ của vật nên máy bay đang chuyển động trên bầu trời có động năng lớn nhất.

Câu hỏi 1: Động năng của một xe ô tô thay đổi như thế nào nếu tốc độ của xe tăng gấp đôi?

Giải chi tiết:

Ta có:

Nên khi tốc độ của xe tăng lên gấp đôi thì động năng của xe ô tô tăng 2² = 4 lần.

Câu hỏi 2: Tính động năng của quả bóng đá có khối lượng m = 0,45 kg, đang bay với tốc độ v = 10m/s.

Giải chi tiết:

Động năng của quả bóng đá là:

J.

Câu hỏi 3: Trả lời câu hỏi phần mở bài.

Giải chi tiết:

- Khi xích đu lên đến vị trí cao nhất A thì động năng của người chơi đạt giá trị nhỏ nhất do tại đó tốc độ đạt giá trị nhỏ nhất.

- Khi xích đu xuống vị trí thấp nhất O thì động năng của người chơi đạt giá trị lớn nhất do tại đó tốc độ đạt giá trị lớn nhất.

II. THẾ NĂNG

Hoạt động: Để dự trữ năng lượng, người ta xây dựng những đập nước ngăn các dòng chảy để tạo thành những hố chứa nước. Nước trong hồ chứa càng nhiều và ở càng cao thì năng lượng tích trữ càng lớn. Hãy giải thích vì sao để khai thác được tối đa thế năng của nước trong hồ chứa, người ta thường bố trí sao cho vị trí đặt máy phát điện càng thấp so với mực nước hồ chứa (Hình 2.3).

Giải chi tiết:

Nếu máy phát điện được đặt càng thấp hơn so với mực nước hồ chứa thì áp lực nước tạo ra càng lớn. Do đó, cung cấp cgo tua-bin càng nhiều năng lượng để tạo ra điện. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất và sản lượng điện của nhà máy thủy điện.

Câu hỏi 1: So sánh thế năng trọng trường của hai vật ở cùng một độ cao so với gốc thể năng, biết khối lượng của vật thứ nhất gấp 3 lần khối lượng của vật thứ hai.

Giải chi tiết:

Ta có:

Do hai vật ở cùnG một độ cao so với gốc thể năng, nên khi khối lượng của vật thứ nhất gấp 3 lần khối lượng vật thứ hai thì thế năng trọng trường của vật thứ nhất sẽ gấp 3 lần thế năng trọng trường của vật thứ hai.

Câu hỏi 2: Một công nhân vác một bao xi măng có trọng lượng 550 N trên vai, đứng trên sân thượng tòa nhà cao 20 m so với mặt đất. Độ cao của bao xi măng so với mặt sân thượng là 1,4 m. Tính thế năng trọng trường của bao xi măng trong hai trường hợp sau:

a) Chọn gốc thể năng tại mặt sân thượng tòa nhà.

b) Chọn gốc thể năng tại mặt đất.

Giải chi tiết:

a) Thế năng trọng trường của bao xi măng khi chọn gốc thể năng tại mặt sân thượng là:

(J)

b) Thế năng trọng trường của bao xi măng khi chọn gốc thể năng tại mặt đất là:

(J)