Một vật nhỏ khối lượng 20g được ném thẳng đứng từ độ cao 5m số với mặt đất lên trên với vận tốc ban đầu 20m/s .Bỏ qua sức cản không khí chọn móc thế năng tại mặt đất .
a, tính động năng, thế năng ,cơ năng của vật lúc ném
b, tìm độ cao cực đại mà vật đạt được
c, khi vật ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng
Đáp án:
a) Động năng là:
\({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2} = \dfrac{1}{2}.\dfrac{{20}}{{1000}}.400 = 4J\)
Thế năng là:
\({{\rm{W}}_t} = mgh = \dfrac{{200}}{{1000}}.5 = 1J\)
Cơ năng là:
\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 5J\)
b) Độ cao cực đại mà vật đạt được là:
\({h_{\max }} = \dfrac{W}{{mg}} = \dfrac{5}{{0,02}} = 250m\)
c) Bảo toàn cơ năng:
\({\rm{W}} = 2{{\rm{W}}_t} \Rightarrow h = \dfrac{{{h_{\max }}}}{2} = 125m\)