Giải KHTN 9 trang 17 Chân trời sáng tạo SGK

Bài 1: Tính năng lượng của máy bay

Một máy bay có khối lượng tổng cộng 250 tấn, đang bay với tốc độ 900 km/h ở độ cao 10 km so với mực nước biển. Tính động năng, thế năng và cơ năng của máy bay.

Lời giải:

Ta có: 900 km/h = 250 m/s

Động năng của máy bay là:

Thế năng của máy bay là:

W_t = m.g.h = 250 000.10.10 000 = 25.10⁹ (J)

Cơ năng của máy bay là:

W = W_t + W_d = 3,28125.10¹⁰ (J)

Bài 2: Năng lượng của quả bóng

Một quả bóng khối lượng 450 g được thả rơi từ điểm A có độ cao 1,6 m xuống nền đất cứng và bật trở lên đến điểm B có độ cao 1,2 m.

a) Tính cơ năng tại A và tại B của quả bóng.

b) Phần cơ năng bị tiêu hao đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

Lời giải:

Ta có: 450 g = 0,45 kg

a) Cơ năng tại A là:

W_A = m.g.h_A = 0,45 . 10 . 1,6 = 7,2 (J)

Cơ năng tại B là:

W_B = m.g.h_B = 0,45 . 10. 1,2 = 5,4 (J).

b) Phần cơ năng bị tiêu hao đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm quả bóng nóng lên và một phần thành năng lượng âm thanh (phát ra âm thanh khi va đập xuống sàn).

Bài 3: Chuyển hóa năng lượng

Phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong chuyển động của người trượt ván và quả bóng rổ trong hình dưới đây.

Lời giải:

• Hình a) Một người trượt ván:

- Ở vị trí A: người trượt có thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.

- Từ vị trí A tới vị trí B: có sự chuyển hóa năng lượng từ thế năng sang động năng.

- Ở vị trí B: người trượt có động năng lớn nhất, thế năng nhỏ nhất.

- Từ vị trí B tới vị trí C: có sự chuyển hóa năng lượng từ động năng sang thế năng.

- Ở vị trí C: người trượt có thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.

• Hình b) Quả bóng được ném vào rổ:

- Ở vị trí A: quả bóng có động năng lớn nhất, thế năng nhỏ nhất.

- Từ vị trí A đến vị trí B: có sự chuyển hóa năng lượng từ động năng sang thế năng.

- Ở vị trí B: quả bóng có thế năng lớn nhất, động năng nhỏ nhất.

- Từ vị trí B đến vị trí C: có sự chuyển hóa năng lượng từ thế năng sang động năng.

- Ở vị trí C: quả bóng có thế năng lớn hơn ở vị trí A, động năng nhỏ hơn ở vị trí A.

Bài 4: Tính công của lực

Búa tác dụng một lực 40 N theo hướng trục của đinh làm đinh lún sâu 2 cm vào trong gỗ. Tính công của lực do búa thực hiện.

Lời giải:

Công của lực do búa thực hiện là:

A = F.s = 40 . 0,02 = 0,8 J

Bài 5: Tính công suất của thác nước

Tính công suất của một thác nước. Biết rằng thác nước có độ cao 40 m và cứ mỗi phút có 30 m³ nước đổ xuống. Khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m³.

Lời giải:

Công suất của một thác nước: