Một người đứng ở độ cao 80m ném một vật thì vật phải có vận tốc ban đầu là bao nhiêu để ngay lúc chạm đất có v = 50m/s, bỏ qua lực cản của không khí. Tính tầm ném xa của vật khi chạm đất.
A. 30m
B. 65m
C. 120m
D. 100m
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là mặt đất
+ Trên trục Ox ta có :
a x = 0 ; v x = v o ; x = v o t
+ Trên trục Oy ta có :
a y = - g ; v y = g t ; y = h − 1 2 g t 2 = 80 − 5 t 2
Khi chạm đất thì y = 0 ⇒ y = 80 − 5 t 2 ⇒ t = 4 s
Vận tốc của vật khi chạm đất :
v = v x 2 + v y 2 ⇒ v = g t 2 + v 0 2
Để vận tốc chạm đất là 50 ( m/s )
⇒ 50 = 10.4 2 + v 0 2 ⇒ v 0 = 30 m / s
Tầm xa của vật L = v 0 . t = 30.4 = 120 m
a.Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là ở mặt đất
+ Trên trục Ox ta có :
a x = 0 ; v x = v 0 ; x = v 0 t
+ Trên trục Oy ta có :
a y = - g ; v y = - g t = - 10 t
y = h − 1 2 g t 2 = 125 − 5 t 2
Khi vật chạm đất
y = 0 ⇒ 125 − 5 t 2 = 0 ⇒ t = 5 s
Tầm xa của vật
L = x max = v 0 . t = 120 m ⇒ v 0 = 24 m / s
b. Vận tốc của vật khi chạm đất v = v x 2 + v y 2
Với v x = 24 m / s ; v y = − 10.5 = − 50 m / s
⇒ v = 24 2 + 50 2 = 55 , 462 m / s
v = v x 2 + v y 2 → v x = 24 m / s v y = − 10.5 = − 50 m / s v = 24 2 + 50 2 = 55 , 462 m / s
a. Chọn hệ quy chiếu Oxy như hình vẽ
Thời điểm ban đầu
Chiếu lên trục ox có
x 0 = 0 ; v 0 x = v 0 c o s α = 10 2 ( m / s )
Chiếu lên trục oy có
y 0 = 0 ; v 0 y = v 0 s i n α = 10 √ 2 ( m / s )
Xét tại thời điểm t có a x = 0 ; a y = - g
Chiếu lên trục ox có
v x = 10 √ 2 ( m / s ) ; x = 10 √ 2 t
Chiếu lên trục Oy có
v y = 10 √ 2 - 10 t ; y = 45 + 10 √ 2 t - 5 t 2
⇒ y = 45 + x - x 2 40 Vậy vật có quỹ đạo là một Parabol
Khi lên đến độ cao max thì: v y = 0 ⇒ 0 = 10 √ 2 - 10 t ⇒ t = √ 2 ( s )
H m a x = y = 45 + 10 . √ 2 . √ 2 - 5 ( √ 2 ) 2 = 55 ( m )
Khi vật chạm đất thì y = 0 ⇒ 45 + 10 √ 2 t - 5 t 2 = 0 ⇒ t = 4 , 73 ( s )
Vậy sau 4,73s thì vật chạm đất
b. Tầm xa của vật L = x = 10 √ 2 . 4 , 73 ≈ 66 , 89 ( m )
Vận tốc vật khi chạm đất v = v x 2 + v y 2
Với v y = 10 √ 2 - 10 . 4 , 73 = 33 , 16 ( m / s )
⇒ v = √ ( ( 10 √ 2 ) 2 + 33 , 〖 16 〗 2 ) = 36 , 05 ( m / s )
c. Khi vật có độ cao 50 thì
y = 50 = 45 + 10 √ 2 t - 5 t 2 ⇒ t 1 = 2 , 414 ( s ) ; t 2 = 0 , 414 ( s )
Lúc t 1 = 2 , 414 ( s ) ⇒ v 1 = 10 √ 2 - 10 t 1 = 10 √ 2 - 10 . 2 , 414 ≈ - 10 ( m / s )
Lúc t 2 = 0 , 414 ( s ) ⇒ v 2 = 10 √ 2 - 10 t 2 = 10 √ 2 - 10 . 0 , 414 ≈ 10 ( m / s )
Ứng với hai trường hợp vật đi xuống đi lên
Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất, chiều dương hướng lên, chọn mặt đất làm vật mốc
a. Ox: v0x=v=30m/s ; ax=0
Oy: v0Y=0 ; ay=-g=-10 m/s2
Ta có: x=v0X.t=30t \(\Leftrightarrow t=\dfrac{x}{30}\)
y=\(y_0+\dfrac{1}{2}at^2\)=\(y_0-\dfrac{1}{2}gt^2\) \(=80-\dfrac{1}{2}.10.\dfrac{x^2}{30^2}\)
\(\Leftrightarrow y=80-\dfrac{1}{180}x^2\)
Có : \(y=80-\dfrac{1}{2}.10.t^2\), thay y=0 ta được: t=4 (s)
Vậy thời gian kể từ lúc ném đến lúc chạm đất là 4(s)
c. Tầm xa của vật là: L=x=v0X.t=30.4=120 (m)
Ta có \(v^2-v_0^2=2gh\)
=> \(v=\sqrt{2gh+v_0^2}=\sqrt{2.10.10+10^2}=10\sqrt{m}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)