một vật khối lượng 500g rơi tự do từ độ cao 25m so với mặt đất. Khi rơi đến mặt đất thì do đất mềm nên vật đi được vào lòng đất 1 đoạn 20cm. Biết trong quá trình vật chuyển động vào lòng đất chiu tác dụng thêm của một lực cản có độ lớn không đổi. Lấy g =10m/s2. Tính độ lớn của lực cản.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a)Cơ năng vật tại A:
\(W_A=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot0+0,5\cdot10\cdot80=400J\)
b)Biến thiên động năng:
\(W-W_A=A_c\Rightarrow W=A_c+W_A=F_c\cdot h+W_A\)
\(\Rightarrow W=2\cdot80+400=560J\)
Vận tốc vật chạm đất: \(W_A=W'=\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Rightarrow400=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot v^2\Rightarrow v=40\)m/s
a. Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Theo định luật bảo toàn cơ năng ta có
Vậy vận tốc của vật tại vị trí bất kỳ không phụ thuộc vào khối lượng của nó.
b. Gọi B là độ cao cực đại mà vật có thể lên tới. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W B ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = m g z B ⇒ 1 2 .10 2 + 10.15 = 10. z B ⇒ z B = 20 ( m )
c. Gọi C là vị trí W d = 3 W t . Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = W dD + W t = 4 3 W dD ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = 4 3 . 1 2 m v C 2 ⇒ 1 2 .10 2 + 10.15 = 4 6 v C 2 ⇒ v C = 10 3 ( m / s )
Mà W d = 3 W t ⇒ 1 2 m v 2 = 3 m g z ⇒ z = v 2 6 g = ( 10 3 ) 2 6.10 = 5 ( m )
d.Theo định luật bảo toàn năng lượng
1 2 m v M D 2 = − m g s + A C ⇒ 1 2 m v M D 2 = − m g s + F C . s ⇒ F C = m v M D 2 2 s + m g
Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W M D ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = 1 2 m v M D 2 ⇒ v M D = v A 2 + 2 g z A ⇒ v M D = 10 2 + 2.10.15 = 20 ( m / s )
Vậy lực cản của đất
F C = 1.20 2 2.0 , 8 + 1.10 = 260 ( N )
Bài 2.
a)\(W_đmax=W_tmax\)
Tốc độ vật khi chạm đất:
\(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2W_đ}{m}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot250}{0,025}}=141,21\)m/s
\(\Rightarrow W_t=250J=mgh\)
\(\Rightarrow h=\dfrac{250}{0,025\cdot10}=1000m\)
b)Cơ năng tại nơi \(W_đ=2W_t\):
\(W'=3W_t=3mgz\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W'=W=\dfrac{W_đmax}{2}=\dfrac{250}{2}=125J\)
\(\Rightarrow3mgz=125\Rightarrow z=\dfrac{125}{3mg}=\dfrac{125}{3\cdot0,025\cdot10}=166,67m\)
Bài 1.
\(v_0=72km\)/h=20m/s
\(v=0\)
Công lực hãm là độ biến thiên động năng:
\(A_{hãm}=\Delta W=\dfrac{1}{2}m\left(v^2-v_0^2\right)\)
\(\Rightarrow A_{hãm}=\dfrac{1}{2}\cdot5000\cdot\left(0-20^2\right)=-10^6J\)
a, ta có ΔW = A ⇔ Wsau - Wtrc = A
→Wsau = A + Wtrc = 1,5.10.25 + \(\dfrac{1}{2}\).1,5.0
→ \(\dfrac{1}{2}\)m.v\(^2\)= 375 → v = 10\(\sqrt{5}\)
b,
Wđ = Wt
⇔ W = Wđ + Wt = 2Wt
mà cơ năng của vật là :
W = Wt = 375
→2mgh = 375
→h = \(\dfrac{375}{2g.m}\) = 12,5m
c,
Wđ = 3Wt
W = Wđ + Wt = 4Wt
→375 = 4m.g.h → h = 6,25 (m)
ta có S = \(\dfrac{1}{2}\).a.t\(^2\)= 6,25 → t = \(\sqrt{\dfrac{6,25.2}{10}}\)= \(\dfrac{\sqrt{5}}{2}\) (s)
Thế năng khi ở vị trí ban đầu:
\(W_t=mgh=0,4.10.20=80\left(J\right)\)
Do vật chỉ chịu tác dụng của lực thế nên cơ năng được bảo toàn
\(\Rightarrow W_đ=W_t=80\left(J\right)\)
Nguyễn Thu Phương nếu bạn chưa học thì làm thế này
Vận tốc khi chạm đất của vật là:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.20}=20\left(m/s\right)\)
\(\Rightarrow W_đ=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}.0,4.20^2=80\left(J\right)\)
vận tốc khi chạm đất
v=g.t=\(g.\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\)=\(10\sqrt{5}\)m/s
ủa bạn ơi cho khối lượng làm gì mình hổng bít , nếu theo mình thi áp dụng công thức v bình=2gs, thì ra vận tốc cần tìm rồi mà ,v=22,4,hổng bít đúng ko ạ?