Xe thế năng có cấu tạo được mô tả trong Hình 3.4
Xe thế năng có cấu tạo được mô tả trong Hình 3.4. Quả nặng được nối với trục xe qua một ròng rọc cố định bởi một sợi dây mềm, không dãn. Sợi dây được quấn nhiều vòng quanh trục xe.
Khoa học tự nhiên 9 Bài 3: Cơ năng - Kết nối tri thức
Hoạt động trang 20 KHTN 9: Xe thế năng có cấu tạo được mô tả trong Hình 3.4. Quả nặng được nối với trục xe qua một ròng rọc cố định bởi một sợi dây mềm, không dãn. Sợi dây được quấn nhiều vòng quanh trục xe.
Khi thả quả nặng chuyển động từ trên xuống, sợi dây sẽ kéo trục bánh xe làm bánh xe lăn, xe sẽ chuyển động.
a. Mô tả sự chuyển hóa năng lượng từ khi thả quả nặng đến khi quả nặng chạm sàn xe.
b. Cho độ cao ban đầu của quả nặng so với sàn xe là 8 cm, khối lượng của quả nặng là m1 = 20 g, khối lượng của xe là m2 = 50 g. Tính tốc độ của xe ngay khi quả nặng chạm sàn xe, nếu coi toàn bộ thế năng của quả nặng chuyển hóa thành động năng.
c. Trong thực tế, giá trị tốc độ thu được của xe khi quả nặng chạm sàn xe sẽ nhỏ hơn giá trị tính toán ở câu b. Hãy giải thích tại sao.
Trả lời:
a. Sự chuyển hóa năng lượng từ khi thả quả nặng đến khi quả nặng chạm sàn xe:
Đối với quả nặng: thế năng chuyển hóa thành động năng.
Đối với chiếc xe: có động năng.
b. Năng lượng của quả nặng khi ở trên cao là Wt = m1.g.h = 0,02.10.0,08 = 0,016 J
Vì toàn bộ thế năng của quả nặng chuyển hóa thành động năng nên ta có
Wt = Wđ
c. Vì trong thực tế có sự mất mát năng lượng do một phần năng lượng của quả nặng chuyển hóa thành nhiệt năng.
Lời giải KHTN 9 Bài 3: Cơ năng hay khác: