Một quả bóng cao su được ném từ độ cao h xuống nền đất cứng, khi chạm đất quả bóng nảy lên. Sau mỗi lần nảy lên, độ cao giảm dần, nghĩa là cơ năng của quả bóng giảm dần. Điều đó có trái với định luật bảo toàn năng lượng không? Tại sao? Hãy dự đoán còn có hiện tượng nào khác xảy ra với quả bóng ngoài hiện tượng quả bóng bị nảy lên và rơi xuống.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Tham khảo
+ Không trái với định luật bảo toàn năng lượng, vì một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng khi quả bóng đập vào đất, một phần truyền cho không khí làm cho các phần tử không khí chuyển động.
+ Hiện tượng kèm theo:
Quả bóng bị biến dạng mỗi khi rơi xuống chạm đất và trở lại hình dạng ban đầu mỗi khi nảy lên.
Nhiệt độ của quả bóng hơi tăng nhẹ.
+ Không trái với định luật bảo toàn năng lượng, vì một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng khi quả bóng đập vào đất, một phần truyền cho không khí do ma sát biến thành nhiệt năng.
+ Hiện tượng kèm theo:
Quả bóng bị biến dạng mỗi khi roi xuống chạm đất và trở lại hình dạng ban đầu mỗi khi nảy lên.
Nhiệt độ của quả bóng hơi tăng nhẹ.
Đáp án C
Tổng khoảng cách cần tìm là (với n ∈ R * )
S
=
81
+
2
.
81
.
2
3
+
2
.
81
.
2
3
2
+
.
.
.
+
2
.
81
.
2
3
n
+
1
=
81
+
2
.
81
.
2
3
+
81
.
2
3
2
+
.
.
.
+
81
.
2
3
n
+
1
+
.
.
.
Do 81 . 2 3 + 81 . 2 3 2 + . . . + 81 . 2 3 n + 1 + . . . l
à tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với
u 1 = 81 . 2 3 = 54 q = 2 3 ⇒ S = 81 + 2 . u 1 1 - q = 405 m
Trong thời gian nảy lên, độ cao của quả bóng tăng dần. Vận tốc của nó giảm dần, như vậy thế năng của quả bóng tăng dần, động năng của nó giảm dần.
Mỗi khi chạm đất quả bóng lại nảy lên một độ cao bằng 1/10 độ cao của lần rơi ngay trước đó và sau đó lại rơi xuống từ độ cao thứ hai này. Do đó, độ dài hành trình của quả bóng kể từ thời điểm rơi ban đầu đến:
- Thời điểm chạm đất lần thứ nhất là d 1 = 63
- Thời điểm chạm đất lần thứ hai là:
- Thời điểm chạm đất lần thứ ba là:
- Thời điểm chạm đất lần thứ tư là:
....
- Thời điểm chạm đất lần thứ n (n > 1) là
(Có thể chứng minh khẳng định này bằng quy nạp).
Do đó, độ dài hành trình của quả bóng kể từ thời điểm rơi ban đầu đến khi nằm yên trên mặt đất là :
Vì
là một cấp số nhân lùi vô hạn, công bội q = 1/10 nên ta có
Vậy
Chọn D
Gọi r i là khoảng cách lần rơi thứ i
Ta có
Suy ra tổng các khoảng cách rơi của quả bóng từ lúc thả bóng cho đến lần rơi thứ n bằng
Gọi t i là khoảng cách lần nảy thứ i
Ta có
Suy ra tổng các khoảng cách nảy của quả bóng từ lúc thả bóng cho đến đến lần nảy thứ n bằng
Vậy tổng các khoảng cách rơi và nảy của quả bóng từ lúc thả bóng cho đến lúc bóng không nảy nữa bằng
+ Không trái với định luật bảo toàn năng lượng, vì một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng khi quả bóng đập vào đất, một phần truyền cho không khí do ma sát biến thành nhiệt năng.
+ Hiện tượng kèm theo:
Quả bóng bị biến dạng mỗi khi roi xuống chạm đất và trở lại hình dạng ban đầu mỗi khi nảy lên.
Nhiệt độ của quả bóng hơi tăng nhẹ.