Luyện tập 3 trang 91 SGK Vật Lý 10 Cánh diều - CD

Phương pháp giải:

Biểu thức tính cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t}\). Trong quá trình chuyển động, cơ năng có giá trị không thay đổi thì cơ năng được bảo toàn.

Biểu thức tính động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)

Biểu thức tính thế năng: \({W_t} = mgh\)

Lời giải chi tiết:

Chọn mốc tính thế năng tại chân cầu trượt.

Thế năng tại đỉnh cầu trượt (v = 0, em bé chỉ có thể năng):

W_tmax = mgh = 20.9,8.2 = 392 J = W₁.

Động năng tại chân cầu trượt (h = 0, em bé chỉ có động năng):

W_đmax = \(\frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}{.20.4^2} = 160\,J\) = W₂.

Từ đó ta thấy cơ năng tại đỉnh cầu trượt và cơ năng tại chân cầu trượt khác nhau.

⇒ Cơ năng trong trường hợp này không bảo toàn do trong quá trình trượt từ đỉnh xuống chân cầu trượt có sự ma sát giữa cơ thể người và bề mặt cầu trượt sinh ra nhiệt, đồng thời phát ra âm thanh. Chứng tỏ cơ năng (thế năng ban đầu ở đỉnh cầu trượt) đã bị chuyển hóa một phần thành nhiệt năng và năng lượng âm.

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247