Một vật nhỏ có khối lượng m đang ở mặt đất thì được ném thẳng đứng lên tại nơi có g = 10 m/s2 . Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tính : a. độ cao cực đại của vật. b. độ cao của vật lúc thế năng bằng động năng. c. độ cao của vật lúc thế năng bằng 3 lần động năng.
Đáp án:
Gọi vo là vận tốc ném lên
a. Độ cao cực đại là:
\[\frac{1}{2}m{v_o}^2 = mg{h_{\max }} \Rightarrow {h_{\max }} = \frac{{{v_o}^2}}{{2g}}\]
b.Độ cao lúc thế năng bằng động năng là:
\[\begin{array}{l}
{W_c} = {W_t} + {W_d}\\
\Leftrightarrow mg{h_{\max }} = {W_t} + {W_t} = 2{W_t}\\
\Leftrightarrow mg{h_{\max }} = 2mgh\\
\Leftrightarrow h = \frac{{{h_{\max }}}}{2} = \frac{{{v_o}^2}}{{4g}}
\end{array}\]
c.Độ cao của vật lúc thế năng bằng 3 lần động năng là:
\[\begin{array}{l}
{W_c} = {W_t} + {W_d}\\
\Leftrightarrow mg{h_{\max }} = {W_t} + \frac{1}{3}{W_t} = \frac{4}{3}{W_t}\\
\Leftrightarrow mg{h_{\max }} = \frac{4}{3}mgh\\
\Leftrightarrow h = \frac{3}{4}{h_{\max }} = \frac{{3{v_o}^2}}{{8g}}
\end{array}\]