Phân tích sự chuyển hóa động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản. Trong các trường hợp này có sự hao phí năng lượng không?

Bạn có thể sử dụng các trường hợp ở hình 2.4 hoặc tự đưa ra các tình huống khác.

a) Chơi xích đu ở công viên: người chơi cần phải tác dụng 1 lực để xích đu có thể chuyển động được, khi đó xích đu có động năng. Khi xích đu lên cao dần, động năng chuyển hóa dần thành thế năng và ở một độ cao xác định, xích đu có thế năng lớn nhất. Khi xích đu đi xuống, thế năng chuyển hóa dần thành động năng, rồi lại đi lên nhưng không tới được độ cao như ban đầu, quá trình xích đu lên rồi lại xuống như vậy cho tới khi toàn bộ cơ năng chuyển hóa thành nhiệt năng thì xích đu dừng hẳn.

Trong trường hợp này có sự hao phí năng lượng:

+ Năng lượng âm: xích đu ma sát với trục quay phát ra âm thanh.

+ Năng lượng nhiệt: xích đu ma sát với trục quay làm nóng trục quay và dây xích.

b) Nhảy tự do trên bạt nhún: người chơi tác dụng lực của chân vào bạt nhún để nhảy lên tới một độ cao rồi rơi xuống bạt nhún. Trong quá trình nhảy lên có sự chuyển hóa từ động năng thành thế năng. Khi rơi xuống, thế năng biến đổi thành động năng. Và người chơi dừng lại khi cảm thấy mệt và người nóng lên, do hóa năng trong thức ăn mà cơ thể nạp vào chuyển hóa thành cơ năng và cơ năng đã biến đổi thành dạng năng lượng khác.

Trong trường hợp này có sự hao phí năng lượng:

+ Năng lượng âm: người va chạm với bạt nhún phát ra âm thanh.

+ Năng lượng nhiệt: người va chạm với bạt nhún, ma sát với không khí làm cơ thể và bạt nhún.

c) Thủ môn phát bóng bổng: thủ môn tác dụng lực của chân vào quả bóng làm quả bóng chuyển động, tức là quả bóng có động năng. Trong trường hợp này, hóa năng dự trữ trong thức ăn do con người nạp vào cơ thể chuyển hóa thành động năng của quả bóng.

Trong trường hợp này có sự hao phí năng lượng:

+ Năng lượng âm: chân thủ môn tiếp xúc với bóng phát ra âm thanh

+ Năng lượng nhiệt: chân thủ môn ma sát với bóng làm chân và bóng nóng lên.