Bài 27. Cơ năng

a) Vị trí lực đàn hồi cân bằng với trọng lực:

kx₀ = mg => x₀ = 0,02 m = 2 cm.

b) Vận tốc của vật tại vị trí lực đàn hồi cân bằng với trọng lực:

1/2 . k(x_o)² = ½k(v_cb)² => |v_cb|  = 0,2√5  m/s = 20√5 (cm/s).

a. Ở vị trí cân bằng thì lực đàn hồi cân bằng với trọng lượng

\(\Rightarrow F_{đh}=P\Rightarrow k.\Delta l_0=mg\)

\(\Rightarrow \Delta l_0=\dfrac{mg}{k}=\dfrac{0,4.10}{200}=0,02m=2cm\)

b. Vị trí đó chính là vị trí cân bằng. 

Chọn gốc thế năng ở vị trí cân bằng.

Thả vật ở vị trí lò xo không giãn \(\Rightarrow x_1=2cm\)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: 

\(\dfrac{1}{2}.k.x_1^2=\dfrac{1}{2}.m.v^2\)

\(\Rightarrow v = x_1.\sqrt{\dfrac{k}{m}}=2.\sqrt{\dfrac{200}{0,4}}==20\sqrt 5 (cm/s)\)

Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng

\(MN=\dfrac{10}{\sin 30^0}=20m\)

Lực ma sát trên mặt phẳng nghiêng: \(F_{ms1}=\mu mg\cos 30^0=0,1.mg.\dfrac{\sqrt 3}{2}\)

Lực ma sát trên mặt phẳng ngang: \(F_{ms2}=\mu.mg=0,1.mg\)

Cơ năng ban đầu: \(W=m.g.h=10.mg\)

Công của lực ma sát trong cả quá trình: \(A_{ms}=F_{ms1}.MN+F_{ms2}.NP=0,1.mg.\dfrac{\sqrt 3}{2}.20+0,1mg.S\)

Vật dừng lại khi cơ năng bằng 0. 

Áp dụng độ giảm cơ năng bằng công của lực ma sát ta có:

\(W-0=A_{ms}\)

\(\Rightarrow 10.mg =0,1.mg.\dfrac{\sqrt 3}{2}.20+0,1mg.S\)

\(\Rightarrow 10 =\sqrt 3+0,1.S\Rightarrow S=82,68(m)\)

Tìm vBvB
Vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng :
          P→P→ + N→N→ + f→msf→ms = ma→ma→      (11) 
ch(11) / Oy : −Pcosα+N=0−Pcos⁡α+N=0 
          ⇒fms=μPcosα⇒fms=μPcos⁡α
ch(11) /Ox : Psinα−fms=maPsin⁡α−fms=ma
          aa  = Psinα−μPcosαmPsin⁡α−μPcos⁡αm
          =(sinα−μcosα)g=3,43(m/s2).=(sin⁡α−μcos⁡α)g=3,43(m/s2).
vBvB = 2al−−−√2al ≈8,3≈8,3 (m).
b) Tìm tt.
Vật chuyển động trên mặt ngang :
          P→P→ + N→1N→1 + f′→msf′→ms = ma→ma→
 Theo trục nằm ngang :
          f′ms=μN1=μmgfms′=μN1=μmg
          a1a1 = −f′msm=−μg−fms′m=−μg
          a1=1,7(m/s2)a1=1,7(m/s2).
          v=a1t+vB=0v=a1t+vB=0 ⇒t⇒t = −vBa1=4,9(s)−vBa1=4,9(s).  

Cần nhờ giáo sư giải giúp nhé! Chứ mình bí câu này rồi.

Lực ma sát tác dụng làm cản trở chuyển động của m thì lại làm xe M chuyển động

Xe M sẽ chuyển động với gia tốc a

Xét HQC xe M thì vật m chịu thêm lực quán tính và sẽ dừng sau thời gian t

sát thời gian t này thì lực ma sát trượt không còn nữa là xe M sẽ chuyển động đều với vận tốc v

năng lượng chuyển thành nhiệt sẽ bằng động năng ban đầu trừ đi động năng cuối cùng của hệ

\(h=\dfrac{2}{3}h_{max}\Rightarrow W_t=\dfrac{2}{3}W\)

\(\Rightarrow W_đ = W-W_t=\dfrac{W}{3}\)

\(\Rightarrow \dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{3}.\dfrac{1}{2}mv_{max}^2\)

\(\Rightarrow v=\dfrac{v_{max}}{\sqrt 3}=\dfrac{10}{\sqrt 3}(m/s)\)

Giải theo cách dùng định luật bảo toàn nhé.

Chọn mốc thế năng tại chân mặt phẳng nghiêng.

Độ cao của mặt phẳng nghiêng là: \(h=L\sin30^0=5m\)

Lực ma sát tác dụng lên vật: \(F_{ms}=\mu.N=\mu.mg\cos30^0=\dfrac{\sqrt 3}{2}m\)

Cơ năng khi vật ở đỉnh mặt phẳng nghiêng là: \(W_1=m.g.h=50m\)

Cơ năng khi vật ở chân mặt phẳng nghiêng: \(W_2=\dfrac{1}{2}mv^2\)

Công của ma sát là: \(A_{ms}=F_{ms}L=5\sqrt 3 m\)

Độ giảm cơ năng bằng công của lực ma sát

\(\Rightarrow W_1-W_2=A_{ms}\)

\(\Rightarrow 50m-\dfrac{1}{2}mv^2=5\sqrt 3m\)

\(\Rightarrow 50-\dfrac{1}{2}v^2=5\sqrt 3\)

Tìm tiếp để ra v nhé 

anh tìm v luôn đi 

ủa m ở đâu ra mà anh tính được hay thế 

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

a) Cơ năng của vật: \(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}m.10^2+m.10.20=250m\)

Khi vật lên độ cao cực đại thì cơ năng là: \(W_2=mgh_{max}=m.10.h_{max}\)

Bảo toàn cơ năng ta có: \(W_2=W\Rightarrow h_{max}=25(m)\)

b) Khi chạm đất, cơ năng của vật là: \(W_3=\dfrac{1}{2}mv^2\)

Bảo toàn cơ năng ta có: \(W_3=W\Rightarrow \dfrac{1}{2}mv^2=250m\Rightarrow v=10\sqrt 5(m/s)\)

c) Tại vị trí Wđ= Wt \(\Rightarrow W= 2W_t=2.mgh=mgh_{max}\)

\(\Rightarrow h=\dfrac{h_{max}}{2}=12,5(m)\)

@Bình Trần Thị: \(W_đ=W_t\)

Suy ra cơ năng: \(W=W_đ+W_t=W_t+W_t=2W_t\)

tại sao W_d = W_t lại suy ra được W=2W_t vậy anh ?

Cung tên: Kéo căng dây cung là cho cây cung bị biến dạng vật có thế năng, sau khi thả cung tên thì thế năng này sẽ chuyển thành động năng cung cấp vận tốc rất lớn cho mũi tên lao đi

Lò xo: Lò xo có 1 đầu cố định, đầu kia gắn vào 1 vật nhỏ. Ta dùng tay kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng giữ nguyên, vật sẽ có thế năng đàn hồi, ta thả tay ra thế năng đàn hồi chuyển thành động năng cung cấp vận tốc kéo vật về vị trí cân bằng

Chọn mốc thế năng ở mặt đất

Cơ năng của vật: \(W=W_đ+W_t=\dfrac{1}{2}.mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}.0,5.2^2+0,5.10.0,8=5(J)\)

chọn gốc thế năng trọng trường ở mặt đất

a,

cơ năng của vật

W= mgh + \(\frac{1}{2}mv^2=0,2.10.3+0,5.0,2.4^2=7,6J\)

b,

độ cao lên được

bảo toàn cơ năng: 
\(W=mgh\Rightarrow h=\frac{W}{mg}=\frac{7,6}{0,2.10}=3,8m\)

c,

Tiếp tục bảo toàn cơ năng, khi chạm đất thì thế năng bằng 0

\(W=\frac{1}{2}mv^2\Rightarrow v=2\sqrt{19}m\text{/}s\)

d,

khi động năng = thế năng. cho \(mgh=0,5mv^2=0,5W\Rightarrow h=1,9m\)

từ đó suy ra quãng đường đi được

\(s=3,8-3+3,8-1,9=2,7m\)

một vật đang chuyển động với V0=6m/s khi đi lên 1 cái dốc nghiêng 30 độ. tính độ cao max vật đạt được với hệ số ma sát = 0,2 ( g=10m/s2) . Nhờ các bạn giải nhanh để kt học kì