Một vật có khối lượng m = 100g được thả rơi không vận tốc đầu ở độ cao 12 m so với mặt đất . Bỏ qua lực cản không khí , lấy g = 10 m/s2 , chọn mốc thế năng tại mặt đất .
a/ Tính cơ năng của vật lúc bắt đầu thả ?
b/ Ở độ cao nào so với mặt đất thì thế năng bằng nửa động năng ?
c/ Ở độ cao nào so với mặt đất thì vật có động năng bằng \(\dfrac{1}{3}\) cơ năng ?
d/ Gia sử trong quá trình rơi vật luôn chịu tác dụng của lực cản không khí và vận tốc của vật khi vừa chạm đất là 10m/s . Tính lực cản không khí .
m=100g=0,1kg
a) gọi vị trí ban đầu là A
cơ năng tại A
\(W_A=W_{t_A}+W_{đ_A}=\)12J
b) gọi vị trí mà thế năng bằng một nữa động năng là B \(\left(W_{t_B}=\dfrac{1}{2}W_{đ_B}\right)\)
cơ năng tại B
\(W_B=W_{t_B}+W_{đ_B}=3W_{t_B}\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_B\)
\(\Leftrightarrow12=3.m.g.h_B\)
\(\Rightarrow h_B=\)4m
c) gọi vị trí mà động năng bằng 1/3 cơ năng là C \(\left(W_{đ_C}=\dfrac{1}{3}W_C\right)\)
cơ năng tại C
\(W_C=W_{t_C}+W_{đ_C}\)
\(\Leftrightarrow W_C=\dfrac{3}{2}W_{t_C}\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_C\)
\(\Leftrightarrow12=\dfrac{3}{2}.m.g.h_C\)
\(\Rightarrow h_C=\)8m
c) gọi vị trí tại mặt đất là D
cơ năng tại D
\(W_D=W_{t_D}+W_{đ_D}=5J\)
biến thiên cơ năng bằng công lực cản
\(A_{F_c}=W_D-W_A\)
\(\Rightarrow F_c\)=\(-\dfrac{7}{12}N\)
