Với giải Luyện tập trang 91 Vật lí 10 Cánh diều Bài 2: Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:

Nhảy cầu là một môn thể thao

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.

Luyện tập 3 trang 91 Vật lí 10: Một em bé có khối lượng 20 kg trượt từ đỉnh cầu trượt cao 2 m. Khi tới chân cầu trượt, em bé có tốc độ 4 m/s. Cơ năng của em bé có bảo toàn không? Tại sao?

Lời giải:

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 = $\frac{1}{2}m{v}^2=\frac{1}{2}{\mathrm{.20.4}}^2=160J$ = W₂.

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

$\Rightarrow$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.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 86 Vật lí 10: Trong xây dựng, để có công trình bền vững thì cần xây nền móng chắc chắn bằng cách đóng những cọc bê tông đúc sẵn ngập sâu xuống nền đất. Mỗi máy đóng cọc đều có bộ phận búa máy được nâng lên nhờ sức thủy lực, hơi nước hoặc động cơ điêzen. Khi đạt tới điểm cao nhất, búa máy sẽ được thả cho rơi xuống, va chạm mạnh vào cọc bê tông và làm nó lún xuống (hình 2.1). Như vậy, búa máy khi ở trên cao có dự trữ năng lượng (thế năng) để sinh công làm dịch chuyển cọc. Động năng mà búa máy truyền sang cọc có liên hệ gì với khối lượng của búa máy và độ cao của nó trước khi thả rơi?

Câu hỏi trang 87 Vật lí 10

Luyện tập trang 88 Vật lí 10: Phan – xi – Păng là ngọn núi cao nhất trong ba nước Việt Nam, Lào, Campuchia, được mệnh danh là “nóc nhà Đông Dương”. Lên đến đỉnh núi cao 3147 m này là ước mơ của nhiều bạn trẻ.

Câu hỏi 3 trang 88 Vật lí 10: Từ liên hệ (i), (ii), hãy suy luận để rút ra kết luận: Động năng W_đ của vật có giá trị bằng công A của lực tác dụng lên nó.

Vận dụng trang 88 Vật lí 10: So sánh động năng của ô tô nặng 1000 kg chuyển động với tốc độ 4 m/s và động năng của xe máy nặng 100 kg chuyển động với tốc độ 15 m/s.

Câu hỏi trang 89 Vật lí 10

Câu hỏi trang 90 Vật lí 10

Vận dụng trang 90 Vật lí 10: Giải lại bài tập minh họa với m = 10 kg. Chứng minh rằng tốc độ lớn nhất của quả lắc không phụ thuộc vào khối lượng của nó.

Câu hỏi 9 trang 91 Vật lí 10: Lấy ví dụ về sự chuyển hóa từ năng lượng dự trữ thành năng lượng hoạt động trong cuộc sống và sản xuất nông nghiệp, công nghiệp.

Tìm hiểu thêm trang 91 Vật lí 10

Luyện tập trang 92 Vật lí 10

Vận dụng trang 92 Vật lí 10: Tại sao cần tắt điều hòa, tắt đài, tắt đèn trong ô tô khi ô tô đang đi trên đường mà gần hết xăng.

Vận dụng trang 93 Vật lí 10: Chế tạo mô hình đơn giản và minh họa định luật bảo toàn năng lượng, liên quan đến một số dạng năng lượng khác.