Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 100 m so với mặt đất. biết khối lượng của vật là 500 gam .cho g = 10 bỏ qua mọi lực cản không khí , chọn mốc thế năng tại mặt đất.
a) Tìm cơ năng của vật
b) Tìm động năng và thế năng cực đại của vật
c) Tìm gia tốc của vật khi bắt đầu chạm đất
d) Ở vị trí nào thế năng bằng động năng
e) Tìm vận tốc của vật ở vị trí thế năng bằng động năng
a, Cơ năng của vật là:
$W_{c}=W_{đ}+W_{t}$
$=0+m.g.z$ (Vì ngay tại ví trí thả vật, $v=0$)
$=0,5.10.100$
$=500J$
b, Vì cơ năng bảo toàn
⇒ $W_{đ_{Max}}=W_{t_{Max}}=W_{c}=500J$
c, Khi vật chạm đất, gia tốc không đổi $g=10m/s²$
Vận tốc vật khi chạm đất là: $v²=2gh$
⇒ $v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.100}=20.\sqrt{5}m/s$
d, Ta có: $W_{đ}=W_{t}$
⇒ $W_{c}=2W_{t}$
⇔ $500=2.m.g.z’$
⇔ $500=2.0,5.10.z’$
⇔ $z’=50m$
e, Ta có: $v’²=2gz’$
⇔ $v=\sqrt{2gz’}=\sqrt{2.10.50}=10.\sqrt{10}m/s$
Đáp án:
m=0,5kg
a) Gọi vị trí ban đầu là A
WtA=m.g.hA=40J
WđA=0
WA=WđA+WtA=40J
b) Gọi vị trí mà vật đạt được vận tốc cực đại là B
cơ năng tại B
WB=WtB+WđB
để WđBmax thì WtB=0
bảo toàn cơ năng: WA=WB
=>vB=4√10m/s
(Chúc bạn học tốt)