vật có khối lượng 0,5 kg được thả rơi tự do ở vị trí cách mặt đất 20m, lấy g=10m/s^2 chọn gốc thế năng tại mặt đất. tính
a) độ cao của vật tại vị trí có thế năng bằng động năng
b) thế năng của vật ở thời điểm cuối giây đầu tiên
c) tính công của lực tác dụng lên vật và độ biến thiên động lượng của vật từ khi thả cho đến khi nó đến mặt đất
Đáp án:
a.
\(\begin{array}{l}
a.\\
{h_1} = 10m\\
b.\\
{W_{t2}} = 75J\\
c.\\
A = 100J\\
\Delta W = 0J
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
a.\\
W = W\\
{W_t} = {W_{t1}} + {W_{d1}} = 2{W_{t1}}\\
mgh = 2mg{h_1}\\
{h_1} = \frac{h}{2} = 20.0,5 = 10m\\
b.\\
{v_2} = gt = 10.1 = 10m/s\\
W = {W_2} = {W_{t2}} + {W_{d2}}\\
{W_{t2}} = mgh – \frac{1}{2}mv_2^2 = 0,5.10.20 – \frac{1}{2}.0,{5.10^2} = 75J\\
c.\\
A = Fs = Ph = 0,5.10.20 = 100J\\
{v_3} = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.10.20} = 20m/s\\
\Delta W = {W_3} – W = \frac{1}{2}mv_3^2 – mgh = \frac{1}{2}.0,{5.20^2} – 0,5.10.20 = 0J
\end{array}\)