Một vật rơi tự do từ độ cao 10m so với mặt đất. Cho vật có khối lượng 1kg, cho gia tốc g=10m/s2.
a) Xác định vận tốc của vật mà tại đó động năng bằng 2 lần thế năng.
b) Xác định độ cao mà tại đó động năng bằng 1/3 cơ năng.
Một vật rơi tự do từ độ cao 10m so với mặt đất. Cho vật có khối lượng 1kg, cho gia tốc g=10m/s2.
a) Xác định vận tốc của vật mà tại đó động năng bằng 2 lần thế năng.
b) Xác định độ cao mà tại đó động năng bằng 1/3 cơ năng.
CHÚC BẠN HỌC TỐT !!!!!!!!!!!!
Đáp án:
$a) v = \dfrac{20\sqrt{3}}{3} (m/s)$
$b) h = \dfrac{20}{3} (m)$
Giải thích các bước giải:
$h_0 = 10 (m)$
$m = 1 (kg)$
$g = 10 (m/s^2)$
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Cơ năng của vật trong suốt quá trình chuyển động là:
$W = W_{t0} = mgh_0$
$a)$
Khi vật có vận tốc $v$ thì `W_đ = 2W_t`
`<=> W_đ/2 = W_t = {W_đ + W_t}/{2 + 1} = W/3`
`<=> W_đ = {2W}/3`
`<=> 1/2 mv^2 = {2mgh_0}/3`
`<=> v^2 = {4gh_0}/3`
`=> v = \sqrt{{4gh_0}/3} = \sqrt{{4.10.10}/3}`
`= {20\sqrt{3}}/3` $(m/s)$
$b)$
Khi vật ở độ cao $h$ thì `W_đ’ = 1/3 W`
`<=> W_t’ = W – W_đ’ = W – 1/3 W = {2W}/3 `
`<=> mgh = {2mgh_0}/3`
`<=> h = {2h_0}/3 = {2.10}/3 = 20/3 (m)`
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Cơ năng của vật là:
`W=mgh=10.10=100(J)`
a) `W=3/2W_đ`
`=>100=3/4v^2`
`<=>v=20/sqrt3`$(m/s)$
b) `W_đ=1/3W=100/3(J)`
`=>100=100/3+10h’`
`<=>h’=20/3(m)`