Một vật rơi từ độ cao 10m/s với vận tốc ban đầu là 2m/s cho khối lượng vật nặng là 1kg gia tốc rơi tự do g = 10m/s. Tính:
a. Cơ năng của vật
b. Động năng của vật khi ở độ cao là 4m
c. Vận tốc của vật khi chạm đất
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a. Cơ năng của vật:
\(W=W_t+W_đ\)
\(\Leftrightarrow W=mgh+\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Leftrightarrow W=0,2.10.4+\dfrac{1}{2}.0,2.10^2\)
\(\Leftrightarrow W=8+10\)
\(\Leftrightarrow W=18J\)
b. Ta có: \(\dfrac{W_đ}{W_t}=3\Rightarrow W_đ=3W_t\)
\(\Rightarrow mgh'=3.\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Leftrightarrow0,2.10h'=\dfrac{3}{2}.0,2.10^2\)
\(\Leftrightarrow2h'=30\)
\(\Leftrightarrow h'=\dfrac{30}{2}=15\left(m\right)\)
Áp dụng bảo toàn cơ năng có:
`W=W_[2m]=W_[đ]+W_[t]=1/2mv^2+mgz=1/2 .2.10^2+2.10.2=140(J)`
Ta có: `W=W_[t(max)]=mgh`
`<=>140=2.10.h`
`<=>h=7(m)`
`=>v_[cđ]=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.7}=2\sqrt{35}(m//s)`
Cơ năng vật:
W = Wd + Wt = \(\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot10^2+2\cdot10\cdot2=140\left(J\right)\)
Gọi A là điểm thả vật. Theo ĐLBT cơ năng: WA = W
\(\Leftrightarrow2\cdot10h=140\)
\(\Leftrightarrow h=7\left(m\right)\)
Gọi O là mặt đất. Theo ĐLBT cơ năng: W = WO
\(\Leftrightarrow140=\dfrac{1}{2}\cdot2v^2\)
\(\Leftrightarrow v\approx11,8\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
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
Tóm tắt m=1kg; hA=16m; g=10m/s2
a,Xét tại điểm A
Động năng của vật : \(W_{đA}=0J\)
Thế năng của vật:\(W_{tA}=mgh_A=160J\)
Cơ năng của vật: \(W=W_{đA} +W_{tA}=160J\)
b, Gọi B là điểm mà vật có động năng bằng 2 lần thế năng
\(\Rightarrow W_{đB}=2W_{tB}\)
Vì vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực < Đề thiếu dữ kiện " Bỏ qua ma sát">
nên cơ năng được bảo toàn
\(\Rightarrow W_B=W_A=160J\)
Xét điểm B
Độ cao của vật so với mặt đất lúc này
\(W_B=W_{đB}+W_{tB}\Leftrightarrow W_B=3W_{tB}\Leftrightarrow W_B=3mgh_B\)
\(\Rightarrow h_B=\dfrac{W_B}{3mg}=\dfrac{16}{3}m\)
\(a,W=W_d+W_t=162,5J\\ b,W_d=W_t\\ \Leftrightarrow112,5=1.10.hmax\Leftrightarrow hmax=11,25m\\ c,W_d=W_t\\ \Leftrightarrow\dfrac{1.v^2}{2}=1.10.5\Leftrightarrow v=10m/s\)
Bài 1.1:
a) Wd max= Wt max= mghmax
12,5= 0,25. 10. hmax
=> hmax= 5m
Wd max= \(\frac{1}{2}mv_{max}^2\)
12,5 = \(\frac{1}{2}.0,25.v^2_{max}\)
=> vmax= 10m/s
b) Wt= Wd= \(\frac{W}{2}=\)\(\frac{W_{dmax}}{2}\)
\(\frac{1}{2}mv^2=\frac{12,5}{2}\)
\(\frac{1}{2}.0,25.v^2=\frac{12,5}{2}\)
=> v= 5\(\sqrt{2}\) m/s
c) 2Wt'= Wd' => Wt'= \(\frac{W}{3}\)
mgh'= \(\frac{12,5}{3}\)
0,25.10.h'= \(\frac{12,5}{3}\)
=> h' = \(\frac{5}{3}m\)
Bài 1.2:
a) W= Wd max= \(\frac{1}{2}mv^2_{max}\)= \(\frac{1}{2}.1.20^2=200J\)
b) W= Wt max
200= mghmax
200= 1.10.hmax
=> hmax= 20m
c) Wd max= \(\frac{1}{2}mv^2_{max}\)
200= \(\frac{1}{2}.1.v^2_{max}\)
=> vmax= 20m/s
mốc TN tại mđ
a, W = mgh + 1/2mV2 = 102J
b, W = mgz1 + Wđ1
=> Wđ1= 62J
c, W = 1/2mV'2
=> V' = \(\sqrt{204}\approx14,3\)