1 vật có khối lượng 200g thả rơi ở độ cao 3m, lấy g=10m/s^2. Biết lực cản không khí bằng 25% trọng lượng vật.
a) tìm vận tốc khi chạm đất.
b) tìm độ cao mà tại đó động năng vật là 1J.
c) khi chạm đất, vật lún sâu vào trong đất. Biết lực cản của đất là 100N, tìm độ lún của vật (cơ năng vật lúc này giảm 70% so với ban đầu)
Đáp án:
a) \(3\sqrt 5 m/s\)
b) \(\dfrac{7}{3}m\)
c) 0,042m
Giải thích các bước giải:
a) Áp dụng biến thiên cơ năng:
\(\begin{array}{l}
mgH = {F_c}H + \dfrac{1}{2}m{V^2}\\
\Rightarrow 0,2.10.3 = 0,2.10.25\% .3 + \dfrac{1}{2}.0,2{v^2}\\
\Rightarrow v = 3\sqrt 5 m/s
\end{array}\)
b) Áp dụng biến thiên cơ năng:
\(\begin{array}{l}
mgH = {F_c}\left( {H – h} \right) + mgh + 1\\
\Rightarrow 0,2.10.3 = 0,2.10.25\% .\left( {3 – h} \right) + 0,2.10h + 1\\
\Rightarrow h = \dfrac{7}{3}m
\end{array}\)
c) Áp dụng biến thiên cơ năng:
\(\begin{array}{l}
{\rm{W’ – W}} = Fs \Rightarrow 70\% {\rm{W}} = Fs\\
\Rightarrow 0,7.0,2.10.3 = 100s \Rightarrow s = 0,042m
\end{array}\)