Mực nước bên trong đập ngăn nước của một nhà máy thủy điện có độ cao 20 m so với cửa xả với tốc độ 16 m/s. Tính tỉ lệ phần thế năng của nước

Câu hỏi 27.5 trang 51 SBT Vật lí 10: Mực nước bên trong đập ngăn nước của một nhà máy thủy điện có độ cao 20 m so với cửa xả với tốc độ 16 m/s. Tính tỉ lệ phần thế năng của nước đã được chuyển hóa thàng động năng.

Trả lời

Xét với cùng một lượng nước không đổi (khối lượng m)

Chọn mốc thế năng tại cửa xả.

Ở độ cao 20 m, nó có thế năng: W_t = mgh

Ở cửa xả, nó có động năng: ${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2$

Tỉ lệ phần thế năng chuyển hóa thành động năng:

$\frac{{\text{W}}_d}{{\text{W}}_t}.100\%=\frac{\frac{1}{2}m{v}^2}{mgh}.100\%=\frac{v^2}{2gh}.100\%=\frac{{16}^2}{\mathrm{2.9,8.20}}.100\%\approx \mathrm{65,31}\%$

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