Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng

Bài 17.4 trang 47 SBT Vật lí 8

Giải bài 17.4 trang 47 sách bài tập vật lí 8. Hãy mô tả chuyển động của vật m và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng của vật và thế năng của lò xo.

Đề bài

Có hệ cơ học như hình 17.2. Bỏ qua ma sát, khối lượng của lò xo. Lúc đầu hệ cân bằng. Nén lò xo lại một đoạn \(l\), sau đó thả ra. Hãy mô tả chuyển động của vật \(m\) và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng của vật và thế năng của lò xo.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng lí thuyết về thế năng đàn hồi và động năng

Lời giải chi tiết

Gọi vị trí lúc đầu của m là vị trí cân bằng.

Nén lò xo lại một đoạn \(a\), năng lượng hệ dự trữ dưới dạng thế năng. Khi vừa thả ra, cơ năng của hệ chỉ có thế năng, còn động năng bằng \(0\). Sau đó vật chuyển động nhanh dần về vị trí cân bằng. Trong giai đoạn này, lò xo bớt biến dạng, thế năng giảm, động năng tăng. Khi vật đến vị trí cân bằng, thế năng bằng \(0\), động năng cực đại. Toàn bộ thế năng chuyến hóa thành động năng.

Sau đó vật tiếp tục chuyển động theo chiều cũ làm lò xo bị biến dạng nên thế năng tăng, động năng giảm, vật chuyển động chậm dần. Đến khi vật dừng lại, động năng bằng \(0\), Toàn bộ động năng chuyển thành thế năng. Do cơ năng được bảo toàn, lúc này lò xo giãn ra một đoạn là a so với vị trí cân bằng của m.

Dao động này được tiếp diễn liên tục theo hai chiều ngược nhau. Như vậy, vật m chuyển động qua lại vị trí cân bằng trên một đoạn thẳng có chiều dài \(2a\) ( với vị trí cân bằng là trung điểm). Trong quá trình chuyển động, có sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng nhưng cơ năng được bảo toàn.

Loigiaihay.com

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4.7 trên 9 phiếu

Bài tiếp theo

Bài 17.5 trang 47 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.5 trang 47 sách bài tập vật lí 8. Người ta ném một vật theo phương nằm ngang từ một độ cao nào đó cách mặt đất. Thế năng và động năng của vật thay đổi như thế nào từ lúc ném đến lúc vật chạm đất?
Bài 17.6 trang 48 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.6 trang 48 sách bài tập vật lí 8. Từ điểm A, một vật được ném lên theo phương thẳng đứng. Vật lên đến vị trí cao nhất B rồi rơi xuống đến điểm C trên m
Bài 17.7 trang 48 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.7 trang 48 sách bài tập vật lí 8. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng để quả cầu của con lắc ở vị trí A rồi buông tay cho con lắc dao động (H.17.4). Bỏ qua ma sát của không khí. Phát biểu nào sau đây không đúng?
Bài 17.8 trang 48 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.8 trang 48 sách bài tập vật lí 8. Khi vật rơi đến vị trí B (H.17.5) thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J thì có giá trị bằng thế năng.
Bài 17.9 trang 49 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.9 trang 49 sách bài tập vật lí 8. Một con lắc đang dao động từ vị trí A sang vị trí C và ngược lại (H.17.6). Nếu lấy mốc tính độ cao là mặt đất và bỏ qua ma sát với không khí thi tại điểm A và điểm c, con lắc
Bài 17.10 trang 49 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.10 trang 49 sách bài tập vật lí 8. Đưa một vật có khối lượng m lên độ cao 20m. Ở độ cao này vật có thế năng 600J
Bài 17.11 trang 49 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.11 trang 49 sách bài tập vật lí 8. Hãy chỉ ra sự biến đổi từ một dạng năng lượng này sang một dạng năng lượng khác trong các trường hợp sau:
Bài 17.12 trang 49 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.12 trang 49 sách bài tập vật lí 8. Hãy lấy ví dụ các vật vừa có thế năng và vừa có động năng
Bài 17.3 trang 47 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.3 trang 47 sách bài tập vật lí 8. Hãy mô tả chuyển động của viên bi và trình bày sự chuyển hóa qua lại giữa động năng và thế năng của viên bi trong quá trình chuyển động cho đến khi rơi tới mặt đất.
Bài 17.2 trang 47 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.2 trang 47 sách bài tập vật lí 8. Hai vật đang rơi có khối lượng như nhau. Hỏi thế năng và động năng của chúng ở cùng một độ cao có như nhau không?
Bài 17.1 trang 47 SBT Vật lí 8
Giải bài 17.1 trang 47 sách bài tập vật lí 8. Thả viên bi lăn trên một cái máng có hình vòng cung.