Giải bài tập SGK Vật lý 8 Bài 16: Cơ năng

Nếu đưa quả nặng lên một độ cao nào đó (H.16.1b) thì nó có cơ năng không? Tạo sao?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Khi vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng.

Hướng dẫn giải

Quả nặng A chuyển động xuống phía dưới làm căng sợi dây. Sức căng của sợi dây làm thỏi gỗ B chuyển động, tức là thực hiện công. Như vậy quả nặng A khi đưa lên độ cao nào đó nó có khả năng sinh công, tức là có cơ năng.

Lúc này lò xo có cơ năng. Bằng cách nào để biết được lò xo có cơ năng?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Khi một vật có khả năng thực hiện công cơ học, ta nói vật đó có cơ năng.

Hướng dẫn giải

Đốt cháy sợi dây, lò xo đẩy miếng gỗ lên cao tức là thực hiện công. Lò xo khi biến dạng (bị nén) có cơ năng.

Hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào?

Phương pháp giải

Để biết hiện tượng sẽ xảy ra ta cần quan sát hình ảnh và rút ra nhận xét.

Hướng dẫn giải

Quả cầu A lăn xuống đập vào miếng gỗ B, làm miếng gỗ B chuyển động một đoạn.

Chứng minh rằng quả cầu A đang chuyển động có khả năng thực hiện công.

Phương pháp giải

Để chứng minh rằng quả cầu A đang chuyển động có khả năng thực hiện công cần nắm: Chỉ có công cơ học khi có lực tác dụng vào vật và làm cho vật chuyển dời.

Hướng dẫn giải

Quả cầu A tác dụng vào miếng gỗ B một lực làm miếng gỗ B chuyển động tức là thực hiện công.

Từ kết quả thí nghiệm hãy tìm từ thích hợp cho chỗ trống của kết luận: Một vật chuyển động có khả năng… tức là có cơ năng.

Phương pháp giải

Để tìm từ thích hợp cho chỗ trống ta cần dựa vào kết quả thí nghiệm.

Hướng dẫn giải

Một vật chuyển động có khả năng sinh công (thực hiện công) tức là có cơ năng.

Vậy, từ cần điền vào chỗ trống là: sinh công (thực hiện công).

Độ lớn vận tốc của quả cầu lúc đập vào miếng gỗ B thay đổi thế nào so với thí nghiệm 1? So sánh công của quả cầu A thực hiện lúc này với lúc trước. Từ đó suy ra động năng của quả cầu A phụ thuộc thế nào vào vậ tốc của nó?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần quan sát thí nghiệm 1 và 2, sau đó rút ra nhận xét.

Hướng dẫn giải

• So với TN1, lần này miếng gỗ B chuyển động được đoạn dài hơn.
• Như vậy khả năng thực hiện công của quả cầu A lần này hơn lần trước.
• Quả cầu A lăn từ vị trí cao hơn nên vận tốc của nó khi đập vào miếng gỗ B lớn hơn trước.
• Qua TN2 có thể rút ra kết luận: Động năng của quả cầu A phụ thuộc vào vận tốc của nó. Vận tốc càng lớn thì động năng càng lớn.

Hiện tượng xảy ra có gì khác so với thí nghiệm 2? So sánh công thực hiện được của hai quả cầu A và A’. Từ đó suy ra động năng của quả cầu còn phụ thuộc thế nào vào khối lượng của nó.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần quan sát thí nghiệm 2 và 3, sau đó rút ra nhận xét.

Hướng dẫn giải

• Miếng gỗ B chuyển động được đoạn đường dài hơn.
• Như vậy công của quả cầu A’ thực hiện được lớn hơn công của quả cầu A thực hiện lúc trước.
• Thí nghiệm 3 cho thấy, động năng của quả cầu còn phụ thuộc vào khối lượng của nó. Khối lượng của vật càng lớn, thì động năng của vật càng lớn.

Các thí nghiệm trên cho thấy động năng phụ thuộc yếu tố gì và phụ thuộc thế nào?

Phương pháp giải

Để biết động năng phụ thuộc yếu tố gì và phụ thuộc thế nào ta dựa vào kết luận của các thí nghiệm trên.

Hướng dẫn giải

Từ các thí nghiệm trên có thể kết luận:

• Động năng phụ thuộc vận tốc và khối lượng của nó.
• Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng của vật càng lớn.

Nêu ví dụ vật có cả động năng và thế năng?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm:

• Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất, hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thế năng trọng trường.
• Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
• Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng.

Hướng dẫn giải

Ví dụ vật vừa có cả động năng và thế năng:

Vật đang chuyển động trong không trung, con lắc lò xo dao động, ném một quả bóng,...

10. Giải bài C10 trang 57 SGK Vật lý 8

Cơ năng của từng vật ở hình 16,4 a, b, c thuộc dạng cơ năng nào?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm:

• Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất, hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao, gọi là thế năng trọng trường.
• Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
• Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng.

Hướng dẫn giải

a) Chiếc cung đã giương: Thế năng đàn hồi.

b) Nước chảy từ trên cao xuống: Động năng và thế năng.

c) Nước bị ngăn trên đập cao: Thế năng hấp dẫn.