Một vật có khối lượng 1kg ở độ cao h=30m. So với mặt đất, được thả thẳng đứng xuống dưới. Bỏ qua lực cản của không khí, lấy g=10m/s^2. Chọn mốc tính thế năng tại mặt đất.
a) Tính vận tốc của vật ngay khi chạm đất.
b) Tính vận tốc của vật tại vị trí động năng bằng 2 lần thế năng.
c) Khi chạm đất, vật lún xuống một đoạn s=0,2m thì dừng lại. Tính lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.
a, ĐLBTCN: W1 = W2
=> mgh = 1/2mV2 ( Vo=0 ; z2= 0)
\(\Rightarrow V=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.30}=10\sqrt{6}\left(\frac{m}{s}\right)\)
b, W'đ = 2W't
=> W't = 1/2W'đ
ĐLBTCN: W1 = W'
=> mgh = W't + W'đ
=> mgh = 3/2. W'đ
=> mgh = 3/2. 1/2 . m.V'2
\(\Rightarrow V'=\sqrt{\frac{4gh}{3}}=\sqrt{\frac{4.10.30}{3}}=20\left(\frac{m}{s}\right)\)
c, Do có lực cản:
=> Ac= W3 - W2
=> - FcS = Wt3 - 1/2mV2
\(\Rightarrow F_c=\frac{mgS-\frac{1}{2}mV^2}{-S}=\frac{1.10.\left(-0,2\right)-\frac{1}{2}.1.600}{-0,2}\)
= 1510N
