Trò chơi đệm nhún là một trò chơi vui vẻ dành cho các bạn nhỏ (Hình 17P.4)

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 17: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng

Bài 4 trang 112 Vật Lí 10:

Trò chơi đệm nhún là một trò chơi vui vẻ dành cho các bạn nhỏ (Hình 17P.4). Hai bạn nhỏ có khối lượng lần lượt là 16 kg và 13 kg, nhảy từ trên độ cao khoảng 70 cm xuống đệm nhún với tốc độ ban đầu theo phương thẳng đứng hoàn toàn giống nhau và bằng 1 m/s.

a) Tính công trọng lực tác dụng lên hai bạn trong quá trình từ lúc bắt đầu nhảy đến thời điểm ngay trước khi chạm đệm nhún.

b) Tính tốc độ của cả hai bạn ngay trước khi chạm đệm nhún.

Lời giải:

Chọn mốc tính thế năng tại mặt bạt nhún.

a) Công của trọng lực tác dụng lên bạn nam:

$A_1=P_1.h=m_{1}gh=16.9,8.0,7=109,76J$

Công của trọng lực tác dụng lên bạn nữ:

$A_2=P_2.h=m_{2}gh=13.9,8.0,7=89,18J$

b) Cơ năng của bạn nam khi bắt đầu nhảy:

$W_{nam}=W_t+W_d=mgh+\frac{1}{2}m{v}^2=16.9,8.0,7+\frac{1}{2}{\mathrm{.16.1}}^2=117,76J$

Cơ năng của bạn nam khi vừa chạm bạt nhún:

$W{\text{'}}_{nam}=\frac{1}{2}mv{\text{'}}^2$ (do thế năng tại đó bằng 0)

Coi như cơ năng được bảo toàn: $W_{nam}=W{\text{'}}_{nam}\iff 117,76=\frac{1}{2}\mathrm{.16.}v{\text{'}}^2\iff v\text{'}=3,84m/s$

Cơ năng của bạn nữ khi bắt đầu nhảy:

$W_{nu}=W_t+W_d=mgh+\frac{1}{2}m{v}^2=13.9,8.0,7+\frac{1}{2}{\mathrm{.13.1}}^2=95,68J$

Cơ năng của bạn nữ khi vừa chạm bạt nhún:

$W{\text{'}}_{nu}=\frac{1}{2}mv{\text{'}}^2$(do thế năng tại đó bằng 0)

Coi như cơ năng được bảo toàn: $W_{nu}=W{\text{'}}_{nu}\iff 95,68=\frac{1}{2}\mathrm{.13.}v{\text{'}}^2\iff v\text{'}=3,84m/s$

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 105 Vật Lí 10: Nhà máy thủy điện sản xuất điện năng từ dòng nước chảy từ trên cao xuống (Hình 17.1) ....

• Câu hỏi 1 trang 105 Vật Lí 10: Quan sát Hình 17.2, hãy tìm các điểm chung về dạng năng lượng trong các trường hợp ....

• Câu hỏi 2 trang 105 Vật Lí 10: Dựa vào phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều, rút ra biểu thức (17.1) ....

• Luyện tập trang 106 Vật Lí 10: Một ô tô có khối lượng 1,5 tấn chuyển động thẳng với tốc độ không đổi là 80 km/h ....

• Câu hỏi 3 trang 106 Vật Lí 10: Em đang ngồi yên trên xe buýt chuyển động thẳng đều với tốc độ 50 km/h ....

• Vận dụng trang 106 Vật Lí 10: Hãy tìm hiểu về “trục phá thành” dùng để phá cổng thành trong các cuộc chiến thời xưa ....

• Câu hỏi 4 trang 107 Vật Lí 10: Quan sát Hình 17.5, chứng tỏ trong hai cách dịch chuyển quyển sách thì công ....

• Câu hỏi 5 trang 107 Vật Lí 10: Lập luận để rút ra độ biến thiên thế năng trọng trường bằng về độ lớn nhưng trái dấu ....

• Luyện tập trang 108 Vật Lí 10: Thả một viên bi sắt xuống một hố cát được làm phẳng, viên bi sẽ tạo nên trên hố ....

• Câu hỏi 6 trang 109 Vật Lí 10: Quan sát Hình 17.7, nhận xét về sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng ....

• Luyện tập trang 109 Vật Lí 10: Thảo luận và chỉ ra các dạng năng lượng của hai vận động viên xiếc khi thực hiện trò chơi ....

• Vận dụng trang 109 Vật Lí 10: Phân tích sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong một số hoạt động của đời sống ....

• Câu hỏi 7 trang 110 Vật Lí 10: Phân tích lực tác dụng lên quả bóng và sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng ....

• Luyện tập trang 111 Vật Lí 10: Một con bọ chét có khối lượng 1 mg có thể bật nhảy thẳng đứng lên độ cao tối đa 0,2 m ....

• Vận dụng trang 111 Vật Lí 10: Hãy chỉ ra vị trí đặt bồn nước (Hình 17.10) phục vụ cho việc sinh hoạt trong gia đình ....

• Bài 1 trang 112 Vật Lí 10: Em có nhận xét gì về động năng, thế năng và cơ năng của cô gái đang chơi ....

• Bài 2 trang 112 Vật Lí 10: Một vật được thả từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng có độ cao h (Hình 17P.2) ....

• Bài 3 trang 112 Vật Lí 10: Một người đi bộ lên các bậc thang như Hình 17P.3 ....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Vật lí 10 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---