Khi một quả bóng rơi trên cao xuống chạm mặt đất, tại mặt đất cơ năng của quả bóng tồn tại ở dạng nào? Khi ném 1 quả bóng lên cao, khi ở vị trí cao nhất, cơ năng của quả bóng tồn tại ở dạng nào?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a,
\(W_t=m\cdot g\cdot z=2\cdot10\cdot100=2000J\)
b,
Áp dụng ĐLBTCN :
\(W=W_1\\ \Leftrightarrow\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot V^2+m\cdot g\cdot z=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot V_1+m\cdot g\cdot z_1^2\\ \Leftrightarrow m\cdot g\cdot z=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot V_1^2\\ \Leftrightarrow2000=\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot V_1^2\\ \Leftrightarrow V_1=20\sqrt{5}\)
c,
Ta có:
\(W_{t_{30}}=m\cdot g\cdot30=2\cdot10\cdot30=600J\)
\(V_{30}=\sqrt{2\cdot g\cdot S}=\sqrt{2\cdot10\cdot70}=10\sqrt{14}\) m/s
\(W_{đ_{30}}=\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot V_{30}^2=\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot\left(10\sqrt{14}\right)^2=1400J\)
Tham khảo
+ Không trái với định luật bảo toàn năng lượng, vì một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng khi quả bóng đập vào đất, một phần truyền cho không khí làm cho các phần tử không khí chuyển động.
+ Hiện tượng kèm theo:
Quả bóng bị biến dạng mỗi khi rơi xuống chạm đất và trở lại hình dạng ban đầu mỗi khi nảy lên.
Nhiệt độ của quả bóng hơi tăng nhẹ.
+ Không trái với định luật bảo toàn năng lượng, vì một phần cơ năng của quả bóng đã biến thành nhiệt năng khi quả bóng đập vào đất, một phần truyền cho không khí do ma sát biến thành nhiệt năng.
+ Hiện tượng kèm theo:
Quả bóng bị biến dạng mỗi khi roi xuống chạm đất và trở lại hình dạng ban đầu mỗi khi nảy lên.
Nhiệt độ của quả bóng hơi tăng nhẹ.
a) Thế năng trọng trường tại vị trí ném: \(W_{t1}=mgh_1=2.10.10=200(J)\)
Động năng: \(W_{đ1}=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}.2.20^2==400(J)\)
Ở độ cao cực đại thì thế năng bằng cơ năng \(\Rightarrow W_{t2}=W=W_{đ1}+W_{t1}=400+200=600(J)\)
Lúc chạm đất, h = 0 \(\Rightarrow W_t=0\)
Sau khi ném 1s, độ cao của vật đạt được: \(h=10+20.1-\dfrac{1}{2}.10.1^2=25m\)
Thế năng lúc này: \(W_{t3}=m.g.h=2.10.25=500(J)\)
b) Độ cao cực đại của vật: \(h_{max}=\dfrac{W}{mg}=\dfrac{600}{2.10}=30(m)\)
Công của trọng lực từ lúc ném đến khi thế năng cực đại là: \(A_1=-2.10.(30-10)=400(J)\)
Công của trọng lực từ lúc ném đến khi chạm đất: \(A_2=2.10.10=200(J)\)
Bài 1.
a)Cơ năng tại vị trí ném:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot4^2+0,5\cdot10\cdot2=14J\)
b)Cơ năng tại nơi đạt độ cao cực đại: \(W_1=mgh_{max}\)
Bảo toàn cơ năng: \(W_1=W\)
\(\Rightarrow mgh_{max}=14\Rightarrow h_{max}=\dfrac{14}{mg}=\dfrac{14}{0,5\cdot10}=2,8m\)
c)Cơ năng tại nơi bóng có thế năng gấp đôi động năng:
\(W_2=W_t+W_đ=3W_đ=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{3}{2}mv^2\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow\dfrac{3}{2}mv^2=14\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{14}{\dfrac{3}{2}\cdot0,5}}=4,32\)m/s
Tại mặt đất cơ năng của quả bóng tồn tại ở dạng động năng.
Khi ở vị trí cao nhất cơ năng của quả bóng tồn tại ở dạng thế năng trọng trường.