Bài tập năng lượng và sự truyền năng lượng

Vật càng ở cao thì thế năng hấp dẫn càng lớn. Do năng lượng đặc trưng cho khả năng tác dụng lực. Thế năng hấp dẫn càng lớn thì tác dụng lực lên độ sâu của cát càng lớn. Do đó, đinh ngập sau nhất trong cát khi thả từ độ cao lớn nhất.

Trong quá trình rơi của đinh sắt, thế năng của nó đã biến thành dạng năng lượng chủ yếu là động năng.

- Mọi quá trình biến đổi trong tự nhiên đều cần tới năng lượng => A sai.

- Đơn vị của năng lượng là jun (J) => đúng

- Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng tác dụng lực. => đúng

- Năng lượng từ gió truyền lực lên diều, nâng diều bay cao. Gió càng mạnh, lực nâng diều lên càng cao. => đúng

Đơn vị năng lượng là jun, kí hiệu là J (lấy theo tên của nhà bác học người Anh James Prescott Joule, 1818 – 1889).

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}1kJ = 1000J\\1cal \approx 4,2J\end{array} \right.\)

Năng lượng ánh sáng của Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất được các loài thực vật hấp thụ để sống và phát triển.

Ta có:

\(2000kcal = 2000.1000 = 2000000cal\)

Lại có:

\(1cal \approx 4,2J\)

Suy ra:

\(2000000cal \approx 2000000.4,2 = 8400000J\)

Vậy \(2000kcal \approx 8400000J\)

Trong lúc ngồi yên cơ thể vẫn cần năng lượng vì lúc ngồi cơ thể vẫn hoạt động và trao đổi chất: hít, thở, tỏa nhiệt,…

Từ bảng trên ta thấy, năng lượng dành cho hoạt động chơi bóng đá trong 1 phút là 60kJ.

Vậy để chơi bóng đá trong một hiệp 45 phút, cầu thủ cần một năng lượng là:

\(45.60 = 2700kJ\)

Bơi lội tốn nhiều năng lượng hơn đá bóng vì khi bơi lội ta dùng cả hai tay, trong khi đá bóng ta

dùng chân. Mặt khác, khi bơi lội trong môi trường nước lạnh hơn nên cơ thể tốn nhiều nhiệt năng hơn. Hơn nữa, lực cản của nước lớn hơn lực cản của không khí.

Khi xách chiếc cặp từ tầng 1 lên tầng 3, học sinh ấy đã nâng chiếc cặp lên độ cao là:

\(h = 2{\rm{x}}3,5 = 7\left( m \right)\)

Năng lượng cần để nâng chiếc cặp 100 N từ tầng 1 lên tầng 3 là:

\(A = 100.7 = 700\left( J \right)\)

Năng lượng có thể truyền từ vật này sang vật khác thông qua tác dụng lực và truyền nhiệt.

Đổi \(50\,m/s\, = 0,05.3600 = 180\,km/h\)

Vì máy bay 2 bay cao hơn và có vận tốc lớn hơn máy bay 1 nên máy bay 2 có thế năng và động năng lớn hơn máy bay 1.

Suy ra: Cơ năng của máy bay 2 lớn hơn cơ năng của máy bay 1.

Theo nguồn gốc vật chất của năng lượng, năng lượng được phân loại theo các dạng:

+ Năng lượng chuyển hóa toàn phần là dạng năng lượng được sinh ra từ nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên.

+ Năng lượng tái tạo là dạng năng lượng như ánh sáng mặt trời, gió, thủy triều, …

Để thuận lợi trong nghiên cứu cũng như sử dụng, người ta phân loại năng lượng theo nhiêu tiêu chí khác nhau như:

- Theo nguồn tạo ra năng lượng

- Theo nguồn gốc vật chất của năng lượng

- Theo mức độ ô nhiễm môi trường

Động năng của vật, năng lượng của gió đang thổi, năng lượng ánh sáng, năng lượng điện thuộc nhóm năng lượng gắn với chuyển động.

Thế năng hấp dẫn, thế năng đàn hồi, năng lượng hóa học, năng lượng hạt nhân thuộc nhóm năng lượng lưu trũ.

Ta thấy, độ cao của vật M ở hình 1 lớn hơn độ cao của vật ở hình 2 nên thế năng hấp dẫn của vật M ở hình 1 sẽ lớn hơn hình 2.

Năng lượng của nhiên liệu trong ô tô chuyển thành động năng của ô tô đang chuyển động.