Từ độ cao 3m so với mặt đất, người ta thả rơi tự do một vật nặng không vận tốc ban đầu, chọn mốc thế năng là mặt đất, lấy g = 10 m/s2. Khi động năng bằng 15 thế năng thì độ lớn vận tốc của vật là
A. 8,5 m/s
B. 7,5 m/s
C. 5,5 m/s
D. 6,5 m/s
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Xét tổng quát cơ năng của vật tại vị trí động năng bằng n thế năng là:
Do vật rơi tự do tức là vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn tức là
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Cơ năng của vật lúc bắt đầu rơi là
Xét tổng quát cơ năng của vật tại vị trí động năng bằng n thế năng là:
Do vật rơi tự do tức là vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn tức là
Áp dụng cho bài ta được:
Thế năng vật:
\(W_t=mgz=2\cdot10\cdot20=400J\)
Vận tốc vật rơi trong 1s:
\(v=\dfrac{S}{t}=\dfrac{20}{1}=20\)m/s
Động năng vật:
\(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot20^2=400J\)
Cơ năng vật trong 1s:
\(W=W_t+W_đ=400+400=800J\)
`@W_t=mgz=2.10.2=40(J)`
`W_đ=1/2mv^2=1/2 .2.0^2=0(J)`
`W=W_t+W_đ=40+0=40(J)`
`@W_[(W_đ=2W_t)]=W_[đ(W_đ=2W_t)]+W_[t(W_đ=2W_t)]=40`
Mà `W_[đ(W_đ=2W_t)]=2W_[t(W_đ=2W_t)]`
`=>3W_[t(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>3mgz_[(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>3.2.10.z_[(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>z_[(W_đ=2W_t)]~~0,67(m)`
`@W_[đ(max)]=W_[t(max)]=40`
`<=>1/2mv_[max] ^2=40`
`<=>1/2 .2v_[max] ^2=40`
`<=>v_[max]=2\sqrt{10}(m//s)`
Sao lại 3 lần thế năng? Trong khi đó có 2? giải thích giúp em.
Chọn g= 10 m/s2
Theo đề ta có
\(3W_đ=W_t\)
Độ cao vật có thế năng bằng 3 lần động năng so với mặt đất là
\(h'=\dfrac{W_t}{mg}=\dfrac{3W_đ}{mg}=\dfrac{3\cdot\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v^2}{mg}=\dfrac{\dfrac{3}{2}\cdot2\cdot g\cdot\left(h-h'\right)}{g}=3h-3h'\)
\(\Rightarrow h'=\dfrac{3}{4}h=33,75\left(m\right)\)
Vận tốc của vật tại đó thế năng bằng 3 lần động năng là
\(3\cdot W_đ=W_t\Leftrightarrow\dfrac{3}{2}\cdot m\cdot v^2=mgh'\Leftrightarrow v^2=\dfrac{h'\cdot g}{\dfrac{3}{2}}=225\)
\(\Rightarrow v=15\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
+ Cơ năng tại vị trí thả vật: W 0 = m g h 0
+ Gọi h là độ cao so với mặt đất tại vị trí có động năng gấp 1,5 lần thế năng.
+ cơ năng tại vị trí này là:
+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:
=> Chọn C.
Cơ năng ban đầu:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=10m\cdot h\left(J\right)\)
Cơ năng tại nơi \(W_đ=5W_t\Rightarrow W_t=\dfrac{1}{5}W_đ\):
\(W'=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot5^2+\dfrac{1}{5}\cdot\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot5^2=15m\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow10m\cdot h=15m\Rightarrow h=\dfrac{15}{10}=1,5m\)