Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Dụng cụ: hòn bi, máng cong
Tiến hành thí nghiệm: Đặt hòn bi ở một đầu của máng cong, rồi sau đó thả nhẹ. Quan sát chuyển động của hòn bi.
Sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng:
Ta chọn mốc thế năng là điểm thấp nhất ở lòng máng.
- Tại vị trí 1, hòn bi có độ cao xác định, khi ấy hòn bi có thế năng trọng trường.
- Sau khi thả vật chuyển động, trong quá trình đó, thế năng trọng trường ban đầu của hòn bi đang dần chuyển hóa thành động năng cho hòn bi. Tại vị trí số 2, động năng của hòn bi đạt cực đại và thế năng của hòn bi bằng 0.
- Khi đó, hòn bi tiếp tục chuyển động đến vị trí thứ 3. Trong quá trình này, động năng của hòn bi giảm dần, độ cao của hòn bi thay đổi nên thế năng trọng trường của hòn bi thay đổi. Hay nói cách khác, động năng của hòn bi từ vị trí 2 dần chuyển thành thế năng ở vị trí thứ 3.
- Ngoài ra, trong quá trình chuyển động, giữa hòn bi và lòng máng xuất hiện ma sát lăn. Thế năng và động năng của hòn bi còn bị chuyển hóa một phần thành nhiệt năng.
Năng lượng được chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác và vẫn tuân theo định luật bảo toàn năng lượng.
- Mô hình minh họa định luật bảo toàn năng lượng
Dụng cụ: một viên bi, hai thanh kim loại nhẵn, hai giá đỡ có vít điều chỉnh độ cao.
Chế tạo: Dùng hai thanh kim loại uốn thành đường ray và gắn lên giá đỡ để tạo được mô hình như hình bên.
Thí nghiệm:
+ Thả viên bi từ điểm A trên đường ray.
+ Kiểm chứng xem viên bi có lên được điểm D không?
Kết quả:
+ Viên bi lên gần tới điểm D. Vì:
+ Do trong quá trình viên bi di chuyển từ điểm A trên đường ray, có sự ma sát giữa viên bi và đường ray làm cho cả viên bi và đường ray nóng lên, đồng thời phát ra âm thanh.
+ Năng lượng dự trữ (thế năng trọng trường của viên bi tại điểm A) được chuyển hóa thành động năng để viên bi di chuyển lên gần tới điểm D và một phần năng lượng chuyển hóa thành nhiệt năng và năng lượng âm thanh.
Chứng tỏ năng lượng được bảo toàn, nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
- Giải thích:
+ Khi một vật chuyển động lên dốc, công của trọng lực là công cản. Vì thành phần \(\overrightarrow{P_x}\) của \(\overrightarrow{P}\) lên phương chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động, làm cản trở chuyển động của vật.
+ Khi một vật chuyển động xuống dốc, công của trọng lực là công phát động. Vì thành phần \(\overrightarrow{P_x}\) của \(\overrightarrow{P}\) lên phương chuyển động cùng chiều với chiều chuyển động.
+ Khi một vật chuyển động trên mặt phẳng ngang, trọng lực không thực hiện công. Vì trọng lực vuông góc với phương chuyển động.
Chế tạo chiếc cân như hình trên.
- Buộc chai nước vào một sợi dây treo, sau đó buộc vào thanh thước gỗ màu xanh (sao cho có thể dễ dàng di chuyển điểm treo chai nước để chai nước ở các vị trí khác nhau).
- Buộc hệ vào giá treo phía trên.
Dự đoán: Viên bi bằng sắt sẽ làm khúc gỗ dịch chuyển nhiều hơn viên bi bằng thủy tinh.
Dự đoán: Viên bi bằng sắt sẽ làm khúc gỗ dịch chuyển nhiều hơn viên bi bằng thủy tinh.
Từ phép tính trên ta rút ra công thức tính gia tốc của hòn bi là:
Với I 2 - I 1 = 1 cm ; ∆ t = 0,5 s ; ta có a = 4. 10 - 2 m/ s 2 = 4 cm/ s 2
Giả sử hòn bi chuyển động thẳng nhanh dần đều. Ta hãy tìm quy luật biến đổi của những quãng đường đi được liên tiếp trong những khoảng thời gian bằng nhau.
Đặt I 1 = AB ; I 2 = BC ; I 3 = CD ; I 4 = DE.
Gọi ∆ t là những khoảng thời gian bằng nhan liên tiếp mà hòn bi chuyển động trên các đoạn đường AB, BC, CD và DE.
Giả sử hòn bi xuất phát không vận tốc đầu từ điểm O và sau khoảng thời gian t nó lăn đến điểm A.
Gọi a là gia tốc của hòn bi, ta có OA = 1/2(a t 2 ) (1)
OB = 1/2a t + ∆ t 2 = s + AB (2)
OC = 1/2a t + 2 ∆ t 2 = s + AB + BC (3)
OD = 1/2a t + 3 ∆ t 2 = s + AB + BC + CD (4)
OE = 1/2a t + 4 ∆ t 2 = s + AB + BC + CD + DE (5)
Lần lượt làm các phép trừ vế với vế các phương trình trên, ta có :
(2) - (1): AB = atΔt + 1/2( a ∆ t 2 ) = I 1
(3) - (2): BC = atΔt + 3/2( a ∆ t 2 ) = I 2
(4) - (3): CD = atΔt + 5/2( a ∆ t 2 ) = I 3
(5) - (4): DE = atΔt + 7/2( a ∆ t 2 ) = I 4
Từ các kết quả trên, ta rút ra nhận xét sau :
I 2 – I 1 = a ∆ t 2 ; I 3 – I 2 = a ∆ t 2 ; I 4 – I 3 = = a ∆ t 2
Vậy, trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, hiệu những quãng đường đi được trong hai khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là một lượng không đổi.
Áp dụng vào bài toán này (AB = 3 cm, BC = 4 cm, CD = 5 cm và DE = 6 cm) ta thấy :
BC - AB = CD - BC = DE - CD = 1 cm
Vậy, chuyển động của hòn bi là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
Chọn chiều chuyển động ban đầu của quả cầu A là chiều dương. Hệ vật gồm hai quả cầu A và B. Gọi v 1 , v 2 và v ' 1 , v ' 2 là vận tốc của hai quả cầu trước và sau khi va chạm.
Vì hệ vật chuyển động không ma sát và ngoại lực tác dụng lên hệ vật (gồm trọng lực và phản lực của máng ngang) đều cân bằng nhau theo phương thẳng đứng, nên tổng động lượng của hệ vật theo phương ngang được bảo toàn (viết theo trị đại số):
m 1 v ' 1 + m 2 v ' 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2
2. v ' 1 + 3. v ' 2 = 2.3 +3.1 = 9
Hay v ' 1 + 1,5. v ' 2 = 4,5 ⇒ v ' 2 = 3 - 2 v ' 1 /3 (1)
Đồng thời, tổng động năng của hệ vật cũng bảo toàn, nên ta có:
m1 v ' 1 2 /2 + m2 v ' 2 2 /2 = m1 v 1 2 /2 + m2 v 2 2 /2
2 v ' 1 2 /2 + 3 v ' 2 2 /2 = 2. 3 2 /2 + 3. 1 2 /2
Hay v ' 1 2 + 1,5 v ' 2 2 = 10,5 ⇒ v ' 2 2 = 7 - 2 v ' 1 2 /3 (2)
Giải hệ phương trình (1), (2), ta tìm được: v ' 1 = 0,6 m/s; v ' 2 = 2,6 m/s
(Chú ý: Loại bỏ cặp nghiệm v ' 1 = 3 m/s, v ' 2 = 1 m/s, vì không thỏa mãn điều kiện v ' 2 > v 2 = 1 m/s)
- Thức ăn dự trữ năng lượng hóa học, khi được đưa vào cơ thể thông qua việc ăn uống, các chất trong thức ăn tham gia các phản ứng hóa học, chuyển hóa thành năng lượng dự trữ cho cơ thể, năng lượng đó có thể chuyển hóa thành động năng (giúp con người hoạt động) và năng lượng nhiệt (làm ấm cơ thể), …
- Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hóa:
+ Cơ thể chứa ít các vi khuẩn có lợi, không chuyển hóa hoàn toàn các chất dinh dưỡng.
+ Hiệu suất chuyển hóa có liên quan đến gene và hormon chuyển hóa. Ví dụ những người có chức năng tuyến giáp bình thường sẽ sản sinh ra nhiều nhiệt chuyển hóa hơn và hiệu suất chuyển hóa sẽ thấp hơn. Những người có chức năng tuyến giáp kém hơn sản sinh ít nhiệt và có sự chuyển hóa hiệu suất cao hơn. Đó là một lí do vì sao những người có chức năng tuyến giáp kém thường phản ứng chậm hơn với chế độ ăn kiêng.
+ Ngoài ra còn do trong thức ăn có một số chất khó chuyển hóa, hoặc chứa các chất độc làm giảm hiệu suất chuyển hóa.
- Năng lượng hao phí trong quá trình sản xuất điện năng:
+ Năng lượng nhiệt: năng lượng từ nhiên liệu chuyển hóa 1 phần thành nhiệt năng tỏa ra môi trường xung quanh và làm nóng các thiết bị sản xuất.
+ Năng lượng âm thanh: nhiên liệu bị đốt cháy hoặc tham gia các phản ứng phát ra âm thanh.
- Năng lượng hao phí trong quá trình truyền tải điện năng đi xa là năng lượng nhiệt: do dây dẫn bao giờ cũng có điện trở nên sẽ có sự tỏa nhiệt làm nóng đường dây và các thiết bị.
Các em tự chế tạo.