Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tính cơ năng đã chuyển hóa thành năng lượng khác do lực cản trở của môi trường?

Một quả bóng bàn có đường kính 30mm , có khối lượng 5g được giữ trong nước ở độ sâu 30cm . Khi thả ra nó đi lên và nhô khỏi mặt nước tới độ cao 10mm. Tính cơ năng đã chuyển hóa thành năng lượng khác do lực cản trở của môi trường ? Cho biết thể tích của quả bóng bàn là p , trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³ , độ sâu của quả bóng được tính từ tâm của quả bóng đến mặt thoáng , bỏ qua sự nhấp nhô của mặt nước do quả bóng gây ra 
1 trả lời
Hỏi chi tiết
45
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính cơ năng đã chuyển hóa thành năng lượng khác do lực cản trở của môi trường, ta cần tính sự thay đổi cơ năng của quả bóng từ khi nó ở độ sâu 30 cm dưới nước đến khi nó nhô khỏi mặt nước tới độ cao 10 mm.

1. **Tính lực đẩy Archimedes:**
- Thể tích của quả bóng bàn \( V \) là:
\[
V = \frac{4}{3} \pi r^3
\]
với \( r = \frac{30 \text{ mm}}{2} = 15 \text{ mm} = 0.015 \text{ m} \).
\[
V = \frac{4}{3} \pi (0.015)^3 \approx 1.4137 \times 10^{-5} \text{ m}^3
\]

- Lực đẩy Archimedes \( F_A \) là:
\[
F_A = \rho g V
\]
với \( \rho \) là trọng lượng riêng của nước \( \rho = 10000 \text{ N/m}^3 \).
\[
F_A = 10000 \times 1.4137 \times 10^{-5} \approx 0.14137 \text{ N}
\]

2. **Tính trọng lực của quả bóng:**
- Khối lượng của quả bóng \( m \) là 5 g = 0.005 kg.
- Trọng lực \( F_g \) là:
\[
F_g = mg = 0.005 \times 9.8 \approx 0.049 \text{ N}
\]

3. **Tính cơ năng ban đầu khi quả bóng ở độ sâu 30 cm:**
- Độ sâu từ tâm quả bóng đến mặt nước là 30 cm = 0.3 m.
- Thế năng ban đầu \( E_{thế,1} \) là:
\[
E_{thế,1} = F_A \times h = 0.14137 \times 0.3 \approx 0.042411 \text{ J}
\]

4. **Tính cơ năng cuối cùng khi quả bóng nhô khỏi mặt nước tới độ cao 10 mm:**
- Độ cao từ mặt nước đến tâm quả bóng là 10 mm = 0.01 m.
- Thế năng cuối cùng \( E_{thế,2} \) là:
\[
E_{thế,2} = F_g \times h = 0.049 \times 0.01 \approx 0.00049 \text{ J}
\]

5. **Tính cơ năng đã chuyển hóa thành năng lượng khác:**
- Cơ năng ban đầu \( E_{1} \) là tổng thế năng ban đầu và động năng (ở đây động năng ban đầu là 0 vì quả bóng bắt đầu từ trạng thái nghỉ):
\[
E_{1} = E_{thế,1} = 0.042411 \text{ J}
\]
- Cơ năng cuối cùng \( E_{2} \) là tổng thế năng cuối cùng và động năng (ở đây động năng cuối cùng là 0 vì quả bóng dừng lại khi nhô khỏi mặt nước):
\[
E_{2} = E_{thế,2} = 0.00049 \text{ J}
\]

- Cơ năng đã chuyển hóa thành năng lượng khác do lực cản trở của môi trường là:
\[
\Delta E = E_{1} - E_{2} = 0.042411 - 0.00049 \approx 0.041921 \text{ J}
\]

Vậy, cơ năng đã chuyển hóa thành năng lượng khác do lực cản trở của môi trường là khoảng \( 0.041921 \text{ J} \).
2
0
Hồng Anh
17/07 15:46:39
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 9 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Gia sư Lazi Gia sư