Sách bài tập Khoa học tự nhiên 9

Giải Bài 3.7 trang 12 SBT Khoa học tự nhiên 9

Bài 3. Cơ năng

Đề bài

Một viên bi được thả rơi từ độ cao 10 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí và chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tại độ cao 5 m, tỉ lệ giữa động năng và thế năng của viên bi là bao nhiêu?

Lời giải

Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí nên cơ năng của viên bi được bảo toàn.

Cơ năng ban đầu (tại độ cao $h_0 = 10$ m): viên bi được thả rơi nên vận tốc ban đầu bằng 0, động năng bằng 0. Cơ năng bằng thế năng ở độ cao 10 m:

$$W = W_{t0} = mgh_0 = mg\cdot 10$$

Tại độ cao $h = 5$ m:

- Thế năng: $W_t = mgh = mg\cdot 5$
- Theo định luật bảo toàn cơ năng, động năng: $W_d = W - W_t = mg\cdot 10 - mg\cdot 5 = mg\cdot 5$

Tỉ lệ giữa động năng và thế năng:

$$\dfrac{W_d}{W_t} = \dfrac{mg\cdot 5}{mg\cdot 5} = 1$$

Vậy tại độ cao 5 m, động năng bằng thế năng, tỉ lệ giữa chúng là $1:1$.

Đáp số

$\dfrac{W_d}{W_t} = 1$ (động năng bằng thế năng)

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.