Xe thế năng có cấu tạo được mô tả trong Hình 3.4

Trang trước Trang sau

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.

Xe thế năng có cấu tạo được mô tả trong Hình 3.4

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 W_t = 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

W_t = W_{đ $\Leftrightarrow 0, 016 = \frac{1}{2} m . v^{2} = \frac{1}{2} . 0, 05 . v^{2} \Rightarrow v = 0, 8 m / s$}

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:

Xem thêm lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 9 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 9 Kết nối tri thức khác