Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a) Cơ năng của vật là:
W=Wđ+Wt=\(\frac{1}{2}.m.v^2+mgz\)=0+0,5.10.60=300(j)
b) Vì động năng bằng ba lần thế năng lên
Wđ1=3Wt1
Cơ năng của vật khi tại đó có động năng bằng 3 lần thế năng là:
W1=Wđ1+Wt1=4Wt1
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có
W=W1
<=>300=4mgz1
=>z1=15(m)
c) Cơ năng của vật khi chạm đất là:
W2=Wđ2+Wt2=\(\frac{1}{2}.m.v^2_2+m.g.z_2=\frac{1}{2}.0,5.v^2_2+0=0,25v_2^2\)
Áp dụng đl bảo toàn cơ năng có
W=W2
<=> 300=0,25v22
=>v2=34,64(m/s)