Từ ban công cao 4 m, người ta ném một vật khối lượng 20 gam thẳng đứng hướng lên với vận tốc 8 m/s. Lấy g = 10 m/s2, chọn gốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua mọi lực cản.
a. Cơ năng của vật?
b. Độ cao cực đại mà vật đạt được?
c. Vận tốc lúc chạm đất?
d. Vị trí vật có thế năng bằng hai lần động năng?
a, $W_{c}=W_{đ}+W_{t}$
= $\frac{1}{2}.m.v²+m.g.z$
= $\frac{1}{2}.0,02.8²+0,02.10.4$
= $1,44J$
b, $W_{c}=0+m.g.z_{max}$
⇔ $1,44=0,02.10.z_{max}$
⇔ $z_{max}=7,2m$
c, $W_{đ}=\frac{1}{2}.W_{t}$
⇒ $W_{c}=\frac{3}{2}.W_{t}$
⇔ $1,44=\frac{3}{2}.0,02.10.z$
⇔ $z=4,8m$
a,
$m= 20g= 0,02kg$
$W= W_d+ W_t= 0,5mv^2 + mgh= 0,5.0,02.8^2 + 0,02.10.4= 1,44 (J)$
b,
Tại $m_{max}$:
$W_d= 0 (v= 0)$
$W_t= mgh_{max}= 0,2h_{max} (J)$
Bảo toàn cơ năng:
$0,2h_{max}= 1,44$
$\Rightarrow h_{max}= 7,2 (m)$
c,
Tại đất:
$W_t= 0 (z= 0)$
$W_d= 0,5mv^2= 0,01v^2 (J)$
Bảo toàn cơ năng:
$0,01v^2 = 1,44$
$\Rightarrow v= 12 (m/s)$
d,
$W_d= 0,5W_t$
$\Rightarrow W= W_t+ W_d= 1,5W_t= 1,5mgh= 0,3h (J)$
Bảo toàn cơ năng:
$0,3h= 1,44$
$\Rightarrow h= 4,8 (m)$