Giải SGK Khoa học tự nhiên Lớp 9 Tập 1 - ĐỘNG NĂNG. THẾ NĂNG

💡

Tóm tắt nội dung: Lời giải chi tiết Bài 2: Động năng. Thế năng môn Khoa học tự nhiên Lớp 9 Tập 1 (sách Kết nối tri thức với cuộc sống). Hướng dẫn giải đầy đủ, chi tiết câu hỏi và bài tập giúp học sinh dễ dàng ôn tập và học tốt.

💡 Kiến thức trọng tâm

Bài học tìm hiểu về sự chuyển hoá năng lượng, đặc biệt là sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng trong các hệ cơ học như con lắc đơn và vật bị ném, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng.

🔑 Công thức & Quy tắc cốt lõi:

Định luật bảo toàn cơ năng: Nếu cơ năng của vật không chuyển hoá thành dạng năng lượng khác thì tổng động năng và thế năng của vật luôn không đổi.

Thế năng trọng trường: Wt = mgh

Động năng: Wd = 1/2 * m * v^2

Bảo toàn cơ năng khi bỏ qua ma sát: W_đầu = W_cuối

✍️ Hướng dẫn giải chi tiết

❓ Đề bài:

Tính tốc độ của vật có khối lượng m = 1,5 kg thả rơi từ độ cao h = 4 m khi chạm đất.

🔑 Lời giải chi tiết:

Chọn mốc thế năng ở mặt đất. Cơ năng của vật được bảo toàn. Thế năng ban đầu của vật là Wt = m * g * h = 1,5 * 9,8 * 4 = 58,8 (J) (hoặc lấy g = 10 m/s^2 thì Wt = 60 J). Khi vật chạm đất, toàn bộ thế năng chuyển hoá thành động năng nên Wd = Wt = 58,8 J. Ta có Wd = 1/2 * m * v^2 => v = sqrt((2 * Wd) / m) = sqrt((2 * 58,8) / 1,5) = 8,85 m/s (nếu g=10 thì v = sqrt(120/1,5) = 8,94 m/s).

❓ Đề bài:

Có nhận xét gì về sự chuyển hoá giữa động năng và thế năng của vật nặng?

🔑 Lời giải chi tiết:

Khi vật nặng chuyển động từ vị trí A xuống vị trí thấp nhất O, độ cao giảm (thế năng giảm) nhưng vận tốc tăng (động năng tăng), thế năng chuyển hoá thành động năng. Khi vật chuyển động từ vị trí O lên B, độ cao tăng (thế năng tăng) nhưng vận tốc giảm (động năng giảm), động năng chuyển hoá thành thế năng.

❓ Đề bài:

Sau một thời gian chuyển động, vì sao độ cao của vật nặng giảm dần?

🔑 Lời giải chi tiết:

Sau một thời gian chuyển động, độ cao của vật nặng giảm dần và cuối cùng dừng lại ở vị trí cân bằng O là do có lực cản của không khí và lực ma sát ở điểm treo đã tác dụng lên con lắc, làm mất mát cơ năng chuyển hoá thành nhiệt năng.

❓ Đề bài:

Mô tả sự chuyển hoá động năng và thế năng trong 2 trường hợp ném ngang và ném hướng chếch lên trên.

🔑 Lời giải chi tiết:

Trường hợp 1 (Ném theo phương ngang): Khi vật chuyển động từ điểm ném lên quỹ đạo cao nhất rồi rơi xuống, ở giai đoạn lên độ cao tăng và vận tốc giảm (thế năng tăng, động năng giảm), ở giai đoạn rơi xuống độ cao giảm và vận tốc tăng (thế năng giảm, động năng tăng). Trường hợp 2 (Ném hướng chếch lên trên): Tương tự, ban đầu vật bay lên làm thế năng tăng và động năng giảm, khi đạt điểm cao nhất thế năng cực đại, sau đó vật rơi xuống làm thế năng giảm và động năng tăng dần cho tới khi chạm đất.

📖 Chọn sách để xem: