Một vật có khối lượng 2 kg được đặt ở một vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó Wt1 =
400 J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt2 = – 600 J. Cho g=10 m/s2
a/ Hỏi gốc thế năng đã chọn ở vị trí nào?
b/ Vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất?
c/ Tính công của trọng lực.
a,
$W_{t_1}= mgh_1$
$\Leftrightarrow h_1= \frac{400}{2.10}= 20m$
$W_{t_2}= mgh_2$
$\Leftrightarrow h_2= \frac{-600}{2.10}= -30m$
Gốc thế năng đặt tại vị trí M nằm giữa điểm thả vật và vị trí tiếp đất. M cách điểm thả 20m, cách điểm tiếp đất 30m.
b,
Độ cao thả vật: 20+30= 50m
c,
$A_P= W_{t_1} – W_{t_2}= 400+600= 1000 (J)$
Đáp án:
a. h=30m
b. ho=50m
c.A=1000J
Giải thích các bước giải:
a. Khoảng cách từ gốc thế năng đến mặt đất là:
\[{{\rm{W}}_{t2}} = – mgh = – 2.10.h = – 600 \Rightarrow h = 30m\]
b. Độ cao vật rơi là:
\[{{\rm{W}}_{t1}} = mg\left( {{h_o} – h} \right) = 400J \Leftrightarrow 2.10\left( {{h_o} – 30} \right) = 400 \Leftrightarrow {h_o} = 50m\]
c.CÔng của trọng lực là:
\[A = {{\rm{W}}_{t1}} – {{\rm{W}}_{t2}} = 400 – \left( { – 600} \right) = 1000J\]