Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h = 10m ( so với mặt đất ). Lấy g=10m/s
a) Tính cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m
b) Vận tốc của vật lúc chạm đất
c) Khi vật ở độ cao nào thì động năng bằng thế năng
Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi tự do từ điểm A có độ cao h = 10m ( so với mặt đất ). Lấy g=10m/s
a) Tính cơ năng của vật khi nó cách mặt đất 6m
b) Vận tốc của vật lúc chạm đất
c) Khi vật ở độ cao nào thì động năng bằng thế năng
Đáp án:
a. 500J
b. 10√2m/s
b. 5m
Giải thích các bước giải:
a. Cơ năng bảo toàn nên cơ năng ở 6m bằng cơ năng ban đầu:
\[{{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_{{t_o}}} = mg{h_o} = 5.10.10 = 500J\]
b. Vận tốc lúc chạm đất là:
\[v = \sqrt {2g{h_o}} = \sqrt {2.10.10} = 10\sqrt 2 m/s\]
c. Áp dụng định luật biến thiên cơ năng:
\[{{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = 2{W_t} = 2mgh \Rightarrow h = \frac{{{{\rm{W}}_c}}}{{2mg}} = \frac{{500}}{{2.5.10}} = 5m\]
a.
• Gọi A là nơi thả rơi vật, B là nơi vật cách đất 6m
$W_{A}$ = $Wt_{A}$ = mg$z_{A}$
=> $W_{A}$ = 5.10.10 = 500 (J)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
=> $W_{A}$ = $W_{B}$ = 500 (J)
b.
$W_{A}$ = $W_{C}$ = $Wđ_{C}$
<=> 500 = $\dfrac{1}{2}$m$v_{C}^2$
<=> 500 = $\dfrac{1}{2}$.5.$v_{C}^2$
=> $v_{C}$ = 10$\sqrt{2}$ (m/s)
c.
$W_{A}$ = $W_{D}$ = $Wđ_{D}$ + $Wt_{D}$
<=> 500 = $Wt_{D}$ + $Wt_{D}$
<=> 500 = 2mg$z_{D}$ = 2.5.10.$z_{D}$
=> $z_{D}$ = 5 (m)