một vật rơi tự do với vận tốc ban đầu 20m/s từ độ cao h so với mặt đất .Tìm h để động lượng của vật lúc chạm đất gấp 3 lần động lượng của nó lúc ở độ cao h . Lấy g= 10m/s^2
một vật rơi tự do với vận tốc ban đầu 20m/s từ độ cao h so với mặt đất .Tìm h để động lượng của vật lúc chạm đất gấp 3 lần động lượng của nó lúc ở độ cao h . Lấy g= 10m/s^2
Đáp án:
160m
Giải thích các bước giải:
Động lượng của vật lúc chạm đất gấp 3 lần động lượng của nó lúc ở độ cao h
\[\begin{array}{l}
{p_c} = 3p\\
\Rightarrow m{v_c} = 3mv\\
\Rightarrow {v_c} = 3v = 60m/s
\end{array}\]
Bảo toàn cơ năng vị trí thả và vị trí chạm đất
\[\begin{array}{l}
mgh + \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}mv_c^2\\
\Rightarrow 10.h + \frac{1}{2}{.20^2} = \frac{1}{2}{.60^2}\\
\Rightarrow h = 160m
\end{array}\]
Gọi p là động lượng ở đất, p0 là động lượng ở độ cao h
Vận tốc vật ở mặt đất:
$p=3p_0$
$\Leftrightarrow mv=3mv_0$
$\Leftrightarrow v=3.20$
$\Rightarrow v=60(m/s)$
Áp dụng bảo toàn cơ năng:
$mgh_0+\frac{1}{2}mv_0^2=\frac{1}{2}mv^2$
$\Leftrightarrow gh_0+\frac{1}{2}v_0^2=\frac{1}{2}v^2$
$\Leftrightarrow 10.h_0+\frac{1}{2}.20^2=\frac{1}{2}.60^2$
$\Rightarrow h_0=160(m)$