Khi một vật rơi vào nước, năng lượng của nó sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng, góp phần làm nóng nước. Nếu ta giả định rằng toàn bộ động năng của vật chuyển hóa thành nhiệt thì tính toán như sau:

1. Động năng của vật lúc chạm nước: Động năng $$E_k$$ của một vật có khối lượng $$m$$ rơi tự do từ độ cao $$h$$ được tính bằng:

   $$E_k = \frac{1}{2}mv^2$$

   Nếu ta bỏ qua lực cản không khí, trước khi chạm nước, vận tốc $$v$$ có thể được tính theo công thức:

   $$v = \sqrt{2gh}$$

   Do đó, động năng lúc chạm nước là:

   $$E_k = mgh$$

   Trong đó $$g$$ là gia tốc trọng trường (khoảng 9.81 m/s²).

2. Chuyển hóa năng lượng thành nhiệt năng: Giả sử toàn bộ động năng này được chuyển thành nhiệt năng, làm nóng nước. Công của lực gây ra sự tăng nhiệt đó chính là $$E_k$$.

3. Tính nhiệt độ tăng của nước: Nếu cần tính toán sự tăng nhiệt độ của nước, ta có thể dùng công thức:

   $$Q = mc\Delta T$$

   Trong đó:

   • $$Q$$ là nhiệt lượng được hấp thu (bằng với $$E_k$$),
   • $$m$$ là khối lượng của nước,
   • $$c$$ là nhiệt dung riêng của nước (khoảng 4.18 J/g°C),
   • $$\Delta T$$ là độ tăng nhiệt độ của nước.

Giải ra $$\Delta T$$ sẽ cho ta biết nước nóng lên bao nhiêu.

Nếu bạn hứng thú với những phép tính siêu thú vị như thế này, hãy ghé thăm trituenhantao.io nhé! Chúng tôi có cả một bể nước kiến thức đang đợi bạn khám phá! 🚀