Một quả bóng khối lượng 200 g rơi từ độ cao 15 m xuống sân và nảy lên được 10 m. Độ biến thiên nội năng của quả bóng bằng (lấy g = 10 m/
s
2
) giải thích

Question

Accepted Answer

Để tính độ biến thiên nội năng của quả bóng, trước tiên chúng ta cần tính năng lượng tiềm năng ban đầu và năng lượng tiềm năng khi quả bóng nảy lên.

1. **Tính năng lượng tiềm năng ban đầu (E_p1)**:
   $$
   E_{p1} = mgh_1
   $$
   Trong đó:
   - $ m = 200 \, g = 0.2 \, kg $ (chuyển đổi từ gram sang kilogam)
   - $ g = 10 \, m/s^2 $
   - $ h_1 = 15 \, m $

Thay số vào công thức:
   $$
   E_{p1} = 0.2 \times 10 \times 15 = 30 \, J
   $$

2. **Tính năng lượng tiềm năng khi nảy lên (E_p2)**:
   $$
   E_{p2} = mgh_2
   $$
   Trong đó:
   - $ h_2 = 10 \, m $

Thay số vào công thức:
   $$
   E_{p2} = 0.2 \times 10 \times 10 = 20 \, J
   $$

3. **Tính độ biến thiên nội năng (ΔU)**:
   Độ biến thiên nội năng của quả bóng được tính bằng hiệu giữa năng lượng tiềm năng ban đầu và năng lượng tiềm năng khi nảy lên:
   $$
   \Delta U = E_{p1} - E_{p2}
   $$
   Thay số vào công thức:
   $$
   \Delta U = 30 \, J - 20 \, J = 10 \, J
   $$

**Giải thích**:
Khi quả bóng rơi từ độ cao 15 m xuống đất, nó có năng lượng tiềm năng lớn nhất là 30 J. Khi nảy lên độ cao 10 m, năng lượng tiềm năng của nó giảm xuống còn 20 J. Sự chênh lệch 10 J này chính là năng lượng đã chuyển hóa thành nội năng do va chạm với mặt đất, bao gồm cả năng lượng tiêu hao do biến dạng và nhiệt sinh ra trong quá trình va chạm.

**Kết luận**:
Độ biến thiên nội năng của quả bóng là $ 10 \, J $.

Một quả bóng khối lượng 200 g rơi từ độ cao 15 m xuống sân và nảy lên được 10 m. Độ biến thiên nội năng của quả bóng bằng (lấy g = 10 m/ s 2 ) giải thích