Một vật được ném lên từ mặt đất với vận tốc ban đầu 30m/s. Cho khối lượng vật là 2kg; g=10m/s². a . Tính thế năng, động năng, cơ năng của vật tại điểm ném b. Tính độ cao cực đại mà vật lên tới c. Tính độ cao tại đó động năng bằng 1/3 cơ năng. d. Tính vận tốc của vật tại đó động năng bằng 2 lần thế năng .
a)Thế năng: \(W_t=mgz=2\cdot10\cdot0=0J\)
Động năng: \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv_0^2=\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot30^2=900J\)
Cơ năng: \(W=W_đ+W_t=0+900=900J\)
b)Cơ năng tại độ cao cực đại: \(W'=mgh_{max}\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow900=mgh_{max}\Rightarrow h_{max}=\dfrac{900}{2\cdot10}=45m\)
c)Cơ năng tại nơi \(W_đ=\dfrac{1}{3}W\):
\(W''=W_đ+W_t=\dfrac{1}{3}W+mgh'=\dfrac{1}{3}\cdot900+mgh'\)
\(=300+mgh'\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow900=300+mgh'\Rightarrow h'=30m\)
d)Cơ năng tại nơi \(W_đ=2W_t\Rightarrow W_t=\dfrac{1}{2}W_đ\):
\(W'''=W_đ+W_t=\dfrac{3}{2}W_đ=\dfrac{3}{2}\cdot\dfrac{1}{2}mv'^2=\dfrac{3}{4}mv'^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'''\)
\(\Rightarrow900=\dfrac{3}{4}mv'^2\Rightarrow v'=10\sqrt{6}\)m/s
