Một tàu lượn siêu tốc có điểm cao nhất cách điểm thấp nhất 94,5 m theo phương thẳng đứng. Tàu lượn được thả không vận tốc ban đầu từ điểm

Câu hỏi 27.7 trang 51 SBT Vật lí 10: Một tàu lượn siêu tốc có điểm cao nhất cách điểm thấp nhất 94,5 m theo phương thẳng đứng. Tàu lượn được thả không vận tốc ban đầu từ điểm cao nhất.

a. Tìm vận tốc cực đại mà tàu lượn có thể đạt được.

b. Trên thực tế, vận tốc cực đại của tàu lượn đạt được là 41,1 m/s. Tính hiệu suất của quá trình chuyển đổi thế năng thành động năng của tàu lượn.

Trả lời

Chọn mốc thế năng ở điểm thấp nhất mà tàu lượn đạt tới.

Cơ năng của tàu lượn ở điểm cao nhất: W₁ = W_t = mgh

a. Tàu lượn đạt vận tốc cực đại khi ở điểm thấp nhất đồng thời không có sự hao phí năng lượng khi tàu chuyển động: W₂ = W₁

_{$\Rightarrow \frac{1}{2}m{v}^2=mgh\Rightarrow v=\sqrt{2gh}=\sqrt{\mathrm{2.9,8.94,5}}\approx \mathrm{43,04}m/s$}

b. Hiệu suất của quá trình chuyển đổi:

$$\begin{gathered} H=\frac{\text{W}{\text{'}}_d}{{\text{W}}_d}.100\%=\frac{\frac{1}{2}mv{\text{'}}^2}{\frac{1}{2}m{v}^2}.100\% \\ \Rightarrow H=\frac{{\mathrm{41,1}}^2}{{\mathrm{43,04}}^2}.100\%\approx \mathrm{91,2}\% \end{gathered}$$\

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 25: Động năng, thế năng

Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng

Bài 27: Hiệu suất

Bài tập cuối chương 4 trang 52

Bài 28: Động lượng

Bài 29: Định luật bảo toàn động lượng