Tại độ cao 4m so với mặt đất, ném 1 vật có khối lượng 2kg thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu là 5m/s, bỏ qua mọi ma sát . Lấy g = 10m/s2, tìm :
a. Độ cao cực đại mà vật đạt được.
b. Vận tốc cực đại mà vật đạt được.
c. Độ cao mà tại đó có thế năng bằng 2 lần động năng.
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:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot4^2+0,5\cdot10\cdot5=29J\)
b)Cơ năng tại nơi có độ cao cực đại: \(W_1=mgh_{max}\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)
\(\Rightarrow29=mgh_{max}\Rightarrow h_{max}=\dfrac{29}{0,5\cdot10}=5,8m\)
c)Cơ năng tại nơi động năng bằng thế năng:
\(W_2=W_đ+W_t=2W_t=2mgh'\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow29=2mgh'\Rightarrow h'=\dfrac{29}{2\cdot0,5\cdot10}=2,9m\)
độ cao cực đại v=0
chọn gốc thế năng tại điểm có độ cao cực đại là A
B là điểm tại mặt đất
Bảo Toàn cơ năng:
WA=WB <=> mghmax=1/2mv^2
=> hmax=.....
Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực cơ năng được bảo toàn:
Bảo toàn tại điểm ném W1 và tại điểm chạm đất W2 ( Chọn gốc thế năng tại mặt đất )
\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz=\dfrac{1}{2}mv_2^2\) => z=25(m)
b) Bảo toàn cơ năng tại điểm ném và vị trí cao nhất:
\(W_1=W_3\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz=mgh_{max}\Rightarrow h_{max}=45\left(m\right)\)
Hình bạn tự vẽ nè :^)
Chọn mốc thế năng tại mặt đất ta có
\(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}.0,4.20^2=80\left(J\right)\)
\(W_t=mgh=160\left(J\right)\)
\(W=W_t+W_đ=80+160=240\left(J\right)\)
b) Gọi B là vị trí có độ cao \(H_{max}\)
Ta có: \(W_A=W_B\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=mgh_{max}\)
\(\Leftrightarrow240=0,4.10.h_{max}\)
\(\Leftrightarrow h_{max}=60\left(m\right)\)
Thời gian chuyển động:
\(h=v_ot+\dfrac{gt^2}{2}\)
\(\Leftrightarrow60=20t+5t^2\)
\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}t=-6\left(Loại\right)\\\\t=2\left(TM\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy t=2(s)
Gọi vị trí mà cơ năng bằng 2 thế năng là C
\(\Rightarrow W_C=3W_{tC}\)
áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại A và C:
\(W_A=W_C\)
\(\Leftrightarrow240=2mgh'\)
\(\Leftrightarrow240=2.0,4.10.h'\)
\(\Leftrightarrow h=30\left(m\right)\)
Vậy vị trí cơ năng bằng 2 thế năng có độ cao h=30(m)