Một vật có khối lượng 120g được ném thẳng đứng lên từ A với vận tốc 10m/, độ cao từ vị trí ném so với mặt đất là 5m, g=10m/s^2
a. Tính cơ năng của vật tại A và vận tốc lúc chạm đất
b. Tính động năng và thế năng của vật khi ném dc 0,5s
c. Thực tế, khi rơi xuống có lực cản nên vận tốc lúc chạm đất là 10m/s. Tính lực cản của không khí
a.
– Cơ năng vật:
$W_A=Wđ_A+Wt_A=\dfrac{1}{2}mv_A^2+mgh_A$
$<=>W_A=\dfrac{1}{2}.0,12.10^2+0,12.10.5$
$=>W_A=12(J)$
– Vận tốc lúc chạm đất: (Wt=0)
$W_A=W_B=Wđ_B=\dfrac{1}{2}mv_B^2$
$<=>12=\dfrac{1}{2}.0,12.v_B^2$
$=>v_B=10\sqrt{2}$
b.
– Quãng đường vật đi được sau 0,5s
$S=v_0t-\dfrac{1}{2}gt^2=10.0,5-\dfrac{1}{2}.10.0,5^2=3,75m$
=> Độ cao: $3,75+5=8,75(m)$
– Thế năng:
$Wt=mgh=0,12.10.8,75=10,5(J)$
– Áp dụng bảo toàn cơ năng tìm động năng:
$W=Wđ+Wt=>Wđ=W-Wt=12-10,5=1,5(J)$
c. Áp dụng bảo toàn cơ năng:
– Độ cao cực đại là:
$W_A=Wt_{max}=mgh_{max}$
$<=>12=0,12.10.h_{max}=>h_{max}=10(m)$
– Áp dụng định lí động năng:
$W_B-W_A=A_P+A_{Fc}$
$<=>\dfrac{1}{2}mv_B^2-\dfrac{1}{2}mv_A^2=mgh-Fc.h$
$<=>-\dfrac{1}{2}.0,12.10^2=0,12.10.10-Fc.10$
$=>Fc= 1,8(N)$