: Một vật có m = 2,5kg đặt tại vị trí M trong trọng trường và tại đó thế năng của vật là 3600J. Thả vật rơi tự do xuống đất, khi đó thế năng của vật là – 1200J. a. Gốc thế năng ở độ cao nào so với mặt đất. b. Tính độ cao hM so với mặt đất. c. Tính vận tốc của vật khi qua vị trí gốc thế năng và vận tốc của vật lúc chạm đất, g = 10m/s2
a)Độ cao so với mặt đất tính từ điểm chọn gốc thế năng:
\(W=-mgz\Rightarrow-1200=-2,5\cdot10\cdot z\)
\(\Rightarrow z=48m\)
b)Độ cao \(h_M\) so với gốc thế năng:
\(W'=mgh_M\Rightarrow3600=2,5\cdot10\cdot h_M\)
\(\Rightarrow h_M=144m\)
Độ cao tại M so với mặt đất:
\(h=144+48=192m\)
c)Cơ năng vật khi qua vị trí gốc thế năng:
\(W=W_1\Rightarrow3600=\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2\cdot3600}{2,5}}=24\sqrt{5}\)m/s
Vận tốc vật trước khi chạm đất:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot48}=8\sqrt{15}\)m/s
