Bài: Từ độ cao 20m so với mặt đất, một vật được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc 10m/s. Bỏ qua lực cản của không khí. g=10m/s bình. dùng định luật bảo toàn cơ năng để tính
a) Độ cao cực đại của vật
b) Vận tốc của vật lúc chạm đất
c) Nếu vật được ném thẳng đứng xuống thì vận tốc lúc chạm đất là bao nhiêu
Đáp án:
\(\begin{align}
& {{h}_{max}}=25m \\
& {{v}_{max}}=10\sqrt{5}m/s \\
\end{align}\)
Giải thích các bước giải:
$h=20m;v=10m/s$
a) cơ năng của vật tại vị trí ném:
\(\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d}}+{{\text{W}}_{t}}=\frac{1}{2}.m.{{v}^{2}}+mgh \\
& =\frac{1}{2}m{{.10}^{2}}+m.10.20 \\
& =250m(J) \\
\end{align}\)
Tại vị trí cực đại:
\(\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{tmax}}\Leftrightarrow 250m=m.10.{{h}_{max}} \\
& \Rightarrow {{h}_{max}}=25m \\
\end{align}\)
b)
tại vị trí chạm đất:
\(\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{dmax}}\Leftrightarrow 250m=\frac{1}{2}.m.v_{max}^{2} \\
& \Rightarrow {{v}_{max}}=10\sqrt{5}m/s \\
\end{align}\)
c)
ném thẳng đứng xuống dưới thì vật chuyển động nhanh dần đều :
\(\begin{align}
& v_{max}^{2}-{{v}^{2}}=2.g.h \\
& v_{max}^{2}=2.10.20+{{10}^{2}}=500m/s \\
& \Rightarrow {{v}_{max}}=10\sqrt{5}m/s \\
\end{align}\)