Từ một điểm cách mặt đất 5m một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s. Lấy g=10m/s²
a. Tính độ cao cực đại của nó
b. Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng
c. Tính cơ năng toàn phần của vật, khi vật có khối lượng 300g
Từ một điểm cách mặt đất 5m một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 6m/s. Lấy g=10m/s²
a. Tính độ cao cực đại của nó
b. Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng
c. Tính cơ năng toàn phần của vật, khi vật có khối lượng 300g
Đáp án:
a. hmax = 6,8m
b.h = 3,4m
c. Wc = 20,4J
Giải thích các bước giải:
a. Độ cao cực đại của nó là:
$\begin{array}{l}
mg{h_o} + \dfrac{1}{2}m{v_o}^2 = mg{h_{\max }}\\
\Rightarrow {h_{\max }} = {h_o} + \dfrac{{{v_o}^2}}{{2g}} = 5 + \dfrac{{{6^2}}}{{2.10}} = 6,8m
\end{array}$
b. Độ cao nơi thế năng bằng động năng là:
$\begin{array}{l}
{W_c} = {W_d} + {W_t} = 2{W_t}\\
\Leftrightarrow mg{h_{\max }} = 2mgh\\
\Leftrightarrow h = \dfrac{{{h_{\max }}}}{2} = \dfrac{{6,8}}{2} = 3,4m
\end{array}$
c. Cơ năng toàn phần của vật là:
${W_c} = mg{h_o} + \dfrac{1}{2}m{v_o}^2 = 0,3.10.5 + \dfrac{1}{2}{.0,3.6^2} = 20,4J$
Chọn mốc thé năng lại mặt đất
$a/$ Gọi B là vị trí vật đạt độ cao cực đại
Cơ năng của vật tại B
$W_{B}=mgz_{B}=10mz_{B}$
Cơ năng của vật tại A ( vị trí ném )
$W_{A}=\dfrac{1}{2}mv_{A}^{2}+mgz_{A}=\dfrac{1}{2}m.6^{2}+50m=68m$
ĐLBTCN : $68m=10mz_{B}$
$↔z_{B}=6,8(m)$
$b/$ Gọi C là vị trí mà tại đó $W_{đ}=W_{t}$
Cơ năng của vật tại C
$W_{C}=2W_{t}=2mgz_{c}=20mz_{c}$
ĐLBTCN : $20mz_{c}=68m$
$↔z_{c}=3,4(m)$
$c/$ Cơ năng toàn phần của vật
$W=\dfrac{1}{2}mv^{2}+mgz=\dfrac{1}{2},0,3.6^{2}+0,3.10.5=20,4(J)$