Câu 1
a) Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc \(\overrightarrow v \) là đại lượng được xác định bởi công thức:
\(\overrightarrow p = m\overrightarrow v \)
Động lượng của một hệ nhiều vật bằng tổng các véc tơ động lượng của các vật trong hệ
\({\overrightarrow p _\text{hệ}} = {\overrightarrow p _1} + {\overrightarrow p _2} + ...\)
b)
– Hệ cô lập khi không có ngoại lực tác dụng lên hệ hoặc nếu có thì các ngoại lực ấy cân bằng nhau.
- Động lượng của một hệ cô lập là đại lượng bảo toàn.
Câu 2.
a) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng là: \(\dfrac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\)
b) Trạng thái 1:
p1 = 2 atm
V1 = 15 lít
t1 = 27oC
Trạng thái 2:
P2 = 4 atm
V2 = 12 lít
T2 = ?
Đổi: T1 = 27 + 273 = 300 K
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
\(\dfrac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \dfrac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = \dfrac{{{p_2}{V_2}{T_1}}}{{{p_1}{V_1}}}\)
Thay số: \({T_2} = \dfrac{{4.12.300}}{{2.15}} = 420\,K\)
hay \({t_2} = 420 - 273 = {147^o}C\)
Câu 3.
a) Nội năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Nội năng của một vật phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ
- Thể tích
b) Nội năng của khí không thay đổi vì:
Khi nén đẳng nhiệt thì động năng của các phân tử khí không thay đổi
Đối với khí lí tưởng, các phân tử khí chỉ tương tác với nhau khi va chạm nên thế năng tương tác giữa các phân tử không phụ thuộc vào thể tích.
Câu 4.
- Khi vật ở vị trí treo lệch góc 60o so với phương thẳng đứng
\({v_1} = 0;\,\,{z_1} = mg\left( {1 - \cos {{60}^o}} \right)\)
- Khi vật ở vị trí cân bằng: \({z_2} = 0;\,\,{v_2} = ?\)
Xét hệ gồm vật và Trái Đất, cơ năng của hệ được bảo toàn:
\(\begin{array}{l}\dfrac{1}{2}mv_1^2 + mg{z_1} = \dfrac{1}{2}mv_2^2 + mg{z_2}\\ \Rightarrow v_2^2 = 2g{z_1} \Rightarrow {v_2} = \sqrt {2g{z_1}} \end{array}\)
Thay số: \({v_2} = \sqrt {2.10.1.\left( {1 - \cos {{60}^o}} \right)}\)\(\, = \sqrt {10\,\,m/s} \)
Câu 5.
L0 = 200 cm = 2 m
d = 16 mm \( \Rightarrow \) R = 8 mm = 8.10-3 m
E = 2,16.1011 Pa
a) Áp dụng công thức: \(k = E\dfrac{S}{{{l_0}}} = E\dfrac{{\pi {R^2}}}{{{l_0}}}\)
Thay số ta tính được: K = 2,16.107 N/m
b) \(\Delta l = 1,5\,\,mm = 1,{5.10^{ - 3}}\,\,m\)
Áp dụng định luật Húc: \(F = k.\Delta l\)
Thay số ta có: F = 3,24.104 N