Bài 2. Một vật khối lượng 2,5kg được thả rơi tự do từ độ cao 35m xuống đất. Lấy g=10m/s2
.
a) Tính cơ năng của vật và vận tốc của vật lúc vừa chạm đất.
b) Xác định vị trí thế năng bằng động năng và vận tốc của vật tại đó.
c) Khi chạm đất, vật lún sâu vào đất 5cm và nằm yên tại đó. Xác định lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.{v_{\max }} = 10\sqrt 7 m/s\\
b.h = 17,5m\\
c.{F_c} = 1740N
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
a.\\
W = {W_{t\max }} = mg{h_{\max }} = 2,5.10.35 = 875J\\
W = {W_{d\max }}\\
875 = \frac{1}{2}mv_{\max }^2\\
875 = \frac{1}{2}2,5v_{\max }^2\\
{v_{\max }} = 10\sqrt 7 m/s\\
b.\\
{W_t} = {W_d} \Rightarrow {W_t} = \frac{W}{2}\\
mgh = \frac{{875}}{2}\\
2,5.10h = 437,5\\
h = 17,5m\\
c.\\
{W_{d\max }} – {W_{d0}} = {A_c} = {F_C}s\\
875 – 0 = {F_c}.0,05\\
\Rightarrow {F_c} = 1740N
\end{array}\)