Bài 1: Tính thế năng trọng trường của vật m=2kg trong các trường hợp dưới đây:
1/ Vật ở độ cao 20(m) so với mặt đất. Gốc thế năng tại mặt đất
2/ Vật ở độ cao 20(m) so với mặt đất, gốc thế năng được chọn ở độ cao 5(m) so với mặt đất
3/ Vật ở đỉnh mặt phẳng nghiêng có chiều dài 5(m), góc nghiêng so với mặt ngang là 30 độ, mốc tính thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng
4/ Vật được treo trên sợi dây thẳng đứng không giãn dài 1(m). Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Tính thế năng của vật khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 45 độ
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
1.\\
{W_t} = 400J\\
2.\\
{W_t} = 300J\\
3.\\
{W_t} = 50J\\
4.\\
{W_t} = 5,86J
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
1.\\
{W_t} = mgh = 2.10.20 = 400J\\
2.\\
h = 20 – 5 = 15m\\
{W_t} = mgh = 2.10.15 = 300J\\
3.\\
h = 5.sin30 = 2,5m\\
{W_t} = mgh = 2.10.2,5 = 50J\\
4.\\
h = l – l\cos 45 = 1 – 1.\cos 45 = 0,293m\\
{W_t} = mgh = 2.10.0,293 = 5,86J
\end{array}\)