Một vật có khối lượng m = 200 g được thả rơi không vận tốc đầu ở độ cao 45 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/ Tính vận tốc của vật lúc chạm đất .
c/ Ở độ cao nào so với mặt đất thì thế năng bằng nửa động năng .
d/ Trong quá trình rơi vật luôn chịu tác dụng của lực cản không khí và vận tốc vừa chạm đất là 20 m /s . Tính lực cản không khí .
m=200g
chọn gốc thế năng tại mặt đất
a) gọi vị trí ban đầu là A
cơ năng tại A
\(W_A=W_{t_A}+W_{đ_A}=m.g.h_A+0=\)90J
b) gọi trí trí tại mặt đất là B
vận tốc khi chạm đất là
\(v_B=\sqrt{2gh}\)=30m/s
c) gọi vị trí mà thế năng bằng nữa động năng là C \(\left(W_{đ_C}=2W_{t_C}\right)\)
cơ năng tại C
\(W_C=W_{đ_C}+W_{t_C}=3W_{t_C}\)
bảo toàn cơ năng \(W_A=W_C\)
\(\Leftrightarrow90=3.m.g.h_C\)
\(\Rightarrow h_C=\)15m
d)cơ năng tại B lúc này
\(W_{B'}=0+\dfrac{1}{2}.m.v^2_{B'}\)=40J
công của lực cản bằng biến thiên cơ năng
\(A_{F_c}=W_{B'}-W_A=-50J\)
\(\Leftrightarrow F_c.s.cos180^0=-50J\)
\(\Rightarrow F_c=\dfrac{10}{9}N\)
