Một vật có khối lượng m=1.5 kg được thả rơi tự do từ độ cao 25m so với mặt đất.Lấy g=10m/s2.
a.Tính cơ năng của vật và vận tốc của vật khi chạm đất.
b.Ở độ cao nào thì:
Thế năng bằng động năng .Tính vận tốc tại đó
Thế năng bằng 3 lần động năng.Tính vận tốc tại đó
c.Vì mặt đất mềm nên vật lún sâu vào mặt đất 4cm thì dừng lại .Tính lực cản của đất
Mọi ng làm giúp m với
Đáp án:
a. 375J; 22,36m/s
b. Thế năng bằng động năng: 15,8 m/s
Thế năng bằng 3 lần động năng: 11,18m/s
c. 9389,43N
Giải thích các bước giải:
chọn mốc thế năng tại mặt đất
$\begin{array}{l}
a.{\rm{W}} = mg{h_o} = 1,5.10.25 = 375\left( J \right)\\
\frac{1}{2}mv_c^2 = {\rm{W}}\\
\Rightarrow \frac{1}{2}.1,5.v_c^2 = 375\\
\Rightarrow {v_c} = 22,36m/s
\end{array}$
b. Thế năng bằng động năng
\[\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_t} = {{\rm{W}}_d}\\
{{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = {\rm{W}}\\
\Rightarrow {{\rm{W}}_d} = \frac{{\rm{W}}}{2}\\
\Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{{\rm{W}}}{2}\\
\Rightarrow \frac{1}{2}.1,5.{v^2} = \frac{{375}}{2}\\
\Rightarrow v = 15,8m/s
\end{array}\]
Thế năng bằng 3 lần động năng
\[\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_t} = 3{W_d}\\
{{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = {\rm{W}}\\
\Rightarrow {{\rm{W}}_d} = \frac{{\rm{W}}}{4}\\
\Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{{375}}{4} = \frac{1}{2}.1,5.{v^2}\\
\Rightarrow v = 11,18m/s
\end{array}\]
c. đl động năng
\[\begin{array}{l}
0 – \frac{1}{2}mv_c^2 = {A_P} + {A_F}\\
\Rightarrow – \frac{1}{2}mv_c^2 = mgs – F.s\\
\Rightarrow – \frac{1}{2}.1,5.22,{36^2} = 1,5.10.0,04 – F.0,04\\
\Rightarrow F = 9389,43\left( N \right)
\end{array}\]