Các anh chị giải thích dùm em với. Cần gấp lắm ạ.
1 vật có khối lượng 3 kg được đặt tại vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó bằng 510J. Thả 1 vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng bằng -900J. Lấy g=10m/s^2. Khi cách mặt đất 10m, vật có tốc độ bằng:
A. 30,7m/s
B. 18,4m/s
C. 27,2m/s
D. 24,5m/s
Đáp án:
chọn C
Giải thích các bước giải:
Khoảng cách từ điểm thả đến mốc thế năng là:
\({{\rm{W}}_t} = mgh \Rightarrow h = \frac{{{W_t}}}{{mg}} = \frac{{510}}{{3.10}} = 17m\)
Khoảng cách từ mặt đất đến mốc thế năng là:
\({W_{t’}}’ = mgh’ \Rightarrow h’ = \frac{{{W_t}’}}{{mg}} = \frac{{ – 900}}{{3.10}} = – 30m\)
Suy ra mặt đất ở dưới mốc thế năng 1 đoạn 30m
Vật cách mặt đất 10m suy ra vật ở dưới mốc thế năng 1 đoạn h”=30-10=20m.
Thế năng của vật khi cách mặt đất 10m là:
\({W_{t’}}” = mgh” = 3.10.( – 20) = – 600J\)
Bảo toàn cơ năng:
\(\begin{array}{l}
{\rm{W}} = {\rm{W}}” \Rightarrow {{\rm{W}}_t} = {{\rm{W}}_t}” + {{\rm{W}}_d}” = {{\rm{W}}_t}” + \frac{1}{2}mv'{‘^2}\\
\Rightarrow 510 = – 600 + \frac{1}{2}.3.v'{‘^2} \Rightarrow v” = 2\sqrt {185} m/s
\end{array}\)
Đáp án: Chọn C 27,2m/s
Giải thích các bước giải:
– Độ cao ban đầu so với gốc thế năng:
$h_o=\dfrac{Wt_o}{mg}=\dfrac{510}{3.10}=17m$
– Khoảng cách từ mặt đất đến gốc thế năng:
$h=\dfrac{Wt}{mg}=\dfrac{900}{3.10}=30m$
(Lúc này vật ở vị trí thấp hơn gốc thế năng 30m)
– Vậy vật cách đất 10m => vật cách gốc thế năng: 30-10=20m
– Áp dụng bảo toàn cơ năng tìm vận tốc:
$W=Wđ+Wt$
$\Leftrightarrow Wt_o=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh$
$\Leftrightarrow 510=\dfrac{1}{2}.3.v^2-3.10.20$
$\Rightarrow v≈27,2m/s$