Nhảy cầu là một môn thể thao. Vận động viên nhảy lên, đạt điểm cao nhất cách mặt nước 10 m

Giải Vật Lí 10 Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Luyện tập 2 trang 91 Vật Lí 10 trong Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Mong rằng với lời giải chi tiết nhất sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Vật Lí 10.

Luyện tập 2 trang 91 Vật Lí 10: Nhảy cầu là một môn thể thao. Vận động viên nhảy lên, đạt điểm cao nhất cách mặt nước 10 m, rồi rơi xuống. Trong quá trình rơi, vận động viên thực hiện các động tác nhào lộn đẹp mắt trước khi chạm nước (hình 2.6). Em hãy ước lượng tốc độ của vận động viên khi chạm nước. Nước trong bể có vai trò như thế nào trong việc đảm bảo an toàn cho vận động viên?

Lời giải:

- Chọn mốc tính thế năng ở mặt nước.

Khi vận động viên ở điểm cao nhất thì thế năng lớn nhất: W_tmax = mgh_max

Coi như cơ năng trong quá trình nhảy đến khi chạm nước được bảo toàn, nên khi vận động viên chạm nước thì thế năng lúc này bằng 0 và động năng đạt giá trị lớn nhất:

W_đmax = $\frac{m{v}_{\max }^2}{2}$

Suy ra vận tốc khi vận động viên chạm mặt nước là lớn nhất và bằng:

$v_{\max }=\sqrt{2g{h}_{\max }}=\sqrt{2.9,8.10}=14m/s$

- Nước trong bể có vai trò cản trở sự chuyển động của người ở trong nó, giúp chuyển hóa động năng của người thành các dạng năng lượng khác như động năng của nước (vận động viên chuyển động sâu vào trong nước), năng lượng âm, năng lượng nhiệt để giảm vận tốc của người, tránh gây thương tích.