Một vật bắt đầu rơi tự do từ độ cao 20m so với mặt đất. Bỏ qua mọi lực cản, lấy g= 10 m/s^2
a. Tính vận tốc của vật lúc chạm đất
b. Ở độ cao nào động năng bằng thế năng?
c. Tính cơ năng của vật lúc vừa chạm đất. Biết khối lượng vật là 100g
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) vận tốc vật lúc chạm đất là
v=\(\sqrt{2gh}\)=\(\sqrt{2.20.10}\)=20 m/s
b) CHọn mốc thế năng tại mặt đất
Vì vật rơi tự do nên vận tốc đầu là v0=0m/s
Cơ năng vật lúc đầu là W1=\(\frac{1}{2}\)mv02 + mgh = 0+ m.10.20= 200.m
Cơ năng của vật tại điểm động năng bằng thế năng là
W2=\(\frac{1}{2}\)mv'2+mgh'= 2.mgh'( vì động năng bằng thế năng)
= 2.m.10.h'
=20m.h'
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng :
W1=W2 ⇔ 200.m=20.m.h'
⇔ h'=10(m)
vậy ở độ cao 10m thì động năng bằng thế năng
c) đổi 100g = 0,1 kg
Cơ năng của vật lúc vừa chạm đất là :
W=\(\frac{1}{2}\)m.v2+mgh0
=\(\frac{1}{2}\)mv2+0 ( vì mốc thế năng tại mặt đất nên đọ cao khi vật chạm đất là bằng 0)
= \(\frac{1}{2}\)0,1.202 =20(J)
nhập nên mất hơi nhiều tg
a,\(v=\sqrt{2gh}=...\)
b,khi \(W_t=W_đ\)
\(\Rightarrow\frac{1}{2}mv^2=mgz\Rightarrow z=\frac{\frac{1}{2}mv^2}{mg}=\frac{\frac{1}{2}v^2}{g}=...\)
c, cơ năng khi chạm đất
\(W=\frac{1}{2}mv^2=...\)
a. Cơ năng của vật lúc thả là:
\(W=W_{tmax}=mgh=0,25.10.80=200\left(J\right)\)
b. Động năng của vật khi chạm đất là:
\(W_{đmax}=W=200\) (J)
\(\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2.200}{0,25}}=40\) (m/s)
c. Động năng của vật ở độ cao 10 m so với mặt đất là:
\(W_đ=W-W_t=200-0,25.10.10=175\) (J)
Vận tốc của vật khi đó là:
\(v=\sqrt{\dfrac{2.175}{0,25}}=37,4\) (m/s)
Bài 1.
Cơ năng vật khi vừa chạm đất là:
\(W_0=0J\)
Cơ năng vật ở độ cao 20m:
\(W'=mgh'=1\cdot10\cdot20=200J\)
Để động năng bằng thế năng ở độ cao 20m thì cần một vận tốc:
\(W_đ=W_t\)
\(\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv'^2=mgh'\)\(\Rightarrow\dfrac{1}{2}\cdot1\cdot v'^2=1\cdot10\cdot20\)
\(\Rightarrow v'=20\)m/s
Bài 2.
Cơ năng vật:
\(W=mgh_{max}=5\cdot10\cdot10=500J\)
Vận tốc vật ở độ cao 5m khi thả rơi vật không vận tốc đầu:
\(W_đ=W_t\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv'^2=mgh'\)
\(\Rightarrow\dfrac{1}{2}\cdot5\cdot v'^2=5\cdot10\cdot5\)
\(\Rightarrow v'=10\)m/s
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a) Cơ năng của vật: \(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}m.10^2+m.10.20=250m\)
Khi vật lên độ cao cực đại thì cơ năng là: \(W_2=mgh_{max}=m.10.h_{max}\)
Bảo toàn cơ năng ta có: \(W_2=W\Rightarrow h_{max}=25(m)\)
b) Khi chạm đất, cơ năng của vật là: \(W_3=\dfrac{1}{2}mv^2\)
Bảo toàn cơ năng ta có: \(W_3=W\Rightarrow \dfrac{1}{2}mv^2=250m\Rightarrow v=10\sqrt 5(m/s)\)
c) Tại vị trí Wđ= Wt \(\Rightarrow W= 2W_t=2.mgh=mgh_{max}\)
\(\Rightarrow h=\dfrac{h_{max}}{2}=12,5(m)\)
@Bình Trần Thị: \(W_đ=W_t\)
Suy ra cơ năng: \(W=W_đ+W_t=W_t+W_t=2W_t\)
a. \(v=\sqrt{2gh}=20\left(m/s\right)\)
b. Chọn mốc thế năng tại mặt đất O
Ta có: \(W_1=Wđ_1+Wt_1=mgz_1\) ( v1=0 => Wđ1= 0 )
Xét tổng quát cơ năng của vật tại vị trí động năng bằng n lần thế năng:
\(W_2=Wđ_2+Wt_2=nWt_2+Wt_2=\left(n+1\right)mgz2\)
Vật rơi tức là vật chịu tác dụng của trọng lực nên cơ năng được bảo toàn: \(W_1=W_2\)
\(\Leftrightarrow mgz_1=\left(n+1\right)mgz_2\)
áp dụng vào bài toán với n=1 ta được:
\(\Leftrightarrow z_2=\dfrac{z_1}{n+1}=\dfrac{20}{1+1}=10\left(m\right)\)
c. \(W_O=W_đ+W_t=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}m\left(\sqrt{2gh}\right)^2=mgh=20\left(J\right)\)
Lời giải chi tiết