Question

Một vật có khối lượng 2 kg được thả rơi tự do (không vận tốc ban đầu) từ độ cao 10m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Tính:

a) Thế năng của vật tại độ cao 10 m so với mặt đất.

b) Động năng và tốc độ của vật ngay trước lúc chạm đất.

c) Cơ năng của vật.

Answer 1

a) Thế năng của vật tại độ cao 10m so với mặt đất:

\(W_t=mgh=2.10.10=200\left(J\right)\)

b) Tại độ cao \(10\left(m\right)\), vật chỉ có thế năng, không có động năng, khi rơi xuống, thế năng của vật giảm dần và chuyển hóa thành động năng, ngay trước khi chạm đất, toàn bộ thế năng đã chuyển hóa thành động năng

Theo định luật bảo toàn cơ năng ta có :

\(W_t=W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=200\)

\(\Leftrightarrow v=\sqrt{\dfrac{2.200}{m}}=\sqrt{\dfrac{2.200}{2}}=10\sqrt{2}=14,14\left(m/s\right)\)

c) Cơ năng lúc chạm đất cũng chính là thế năng ở độ cao \(h=10\left(m\right)\)

\(\Rightarrow W=200\left(J\right)\)