Một hòn đá có khối lượng 200g ném theo phương thẳng đứng hướng lên trên từ vị trí có độ cao 50m so với mặt đất ,vận tốc ban đầu của hòn đá là 36km/h .Lấy g=10m/s2 .Bỏ qua sức cản của không khí .Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a)Tính động năng ,thế năng ,cơ năng tại vị trí ném
b)Tính vận tốc ,vị trí của vật khi thế năng bằng 2 lần động năng
c) Nếu không khí có lực cản bằng 1N ,tính vận tốc của hòn đá khi chạm đât
Một hòn đá có khối lượng 200g ném theo phương thẳng đứng hướng lên trên từ vị trí có độ cao 50m so với mặt đất ,vận tốc ban đầu của hòn đá là 36km/h .
By Josephine
Đáp án:
W=110J
Giải thích các bước giải:\(m = 0,2kg;{h_0} = 50m;{v_0} = 10m/s\)
a> tại vị trí ném:
\(\left\{ \begin{array}{l}
{W_d} = \dfrac{1}{2}.m.v_0^2 = \dfrac{1}{2}.0,{2.10^2} = 10J\\
{W_t} = m.g.{h_0} = 0,2.10.50 = 100J\\
{\rm{W = }}{{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 110J
\end{array} \right.\)
b> Wt=2Wd
vận tốc:
\({\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 3{{\rm{W}}_d} \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2.110}}{{3.0,2}}} {\rm{ \;}} = 18,25m/s\)
vị trí:
\({\rm{W}} = \frac{3}{2}{{\rm{W}}_t} \Rightarrow h = \frac{{110.2}}{{3.0,2.10}} = 36,67m\)
c> Fc=1N
Gia tốc của vật: chọn chiều dương theo chiều đi lên của vật:
\( – P – {F_C} = m.a \Rightarrow a = \frac{{ – 0,2.10 – 1}}{{0,2}} = {\rm{ \;}} – 15m/{s^2}\)
Độ cao cực đại mà vật đạt được:
\({h_{{\rm{max}}}} = {h_0} – \frac{{v_0^2}}{{2a}} = 50 + \frac{{{{10}^2}}}{{2.15}} = 53,3m\)
Vận tốc khi chạm đất:
\( – {v^2} = 2.a.{h_{max}} \Rightarrow v = \sqrt {2.15.53,3} = 40m/s\)