Một vật có khối lượng m = 2 kg rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao 2 m so với mặt đất lấy g = 10 m/s². Chọn gốc thế năng tại mặt đất. -Tính thế năng động năng cơ năng của vật tại vị trí thả rơi. -ở độ cao nào thì động năng bằng hai lần thế năng. -tính vận tốc của vật khi chạm đất.
`@W_t=mgz=2.10.2=40(J)`
`W_đ=1/2mv^2=1/2 .2.0^2=0(J)`
`W=W_t+W_đ=40+0=40(J)`
`@W_[(W_đ=2W_t)]=W_[đ(W_đ=2W_t)]+W_[t(W_đ=2W_t)]=40`
Mà `W_[đ(W_đ=2W_t)]=2W_[t(W_đ=2W_t)]`
`=>3W_[t(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>3mgz_[(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>3.2.10.z_[(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>z_[(W_đ=2W_t)]~~0,67(m)`
`@W_[đ(max)]=W_[t(max)]=40`
`<=>1/2mv_[max] ^2=40`
`<=>1/2 .2v_[max] ^2=40`
`<=>v_[max]=2\sqrt{10}(m//s)`
Từ vị trí A có độ cao h=45m so với mặt đất, người ta thả rơi tự do một vật có khối lượng 100g, nếu chọn gốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua ma sát và lấy g=10m/s2 .
a) Tính thế năng của vật tại vị trí thả, cơ năng của vật.
b) Động năng và vận tốc lúc vật khi vừa chạm mặt đất ( điểm B ).
a. Thế năng của vật tại vị trí thả:
\(W_t=mgh=0,1\cdot10\cdot45=45\left(J\right)\)
Cơ năng của vật:
\(W=W_t+W_d=45+\dfrac{1}{2}\cdot 0,1\cdot0^2=45\left(J\right)\)
b. Ta có định luật bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_B\)
\(\Leftrightarrow45=\dfrac{1}{2}\cdot0,1\cdot v_B^2+0\cdot10\cdot0,1\)
\(\Leftrightarrow v_B=30\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
\(\Rightarrow W_{d_B}=\dfrac{1}{2}\cdot0,1\cdot30=45\left(J\right)\)
Một hòn đá có khối lượng m=0.1 (kg) được thả rơi tự do (Vo =0) từ độ cao 10 (m) so với mặt đất . Chọm mặt đất làm mốc tính thế năng . Lấy g =10m/s2 a) tính thế năng của vật ngay tại vị trí thả. B) tính thế năng và động năng của vật tại vị trí mà vận tốc mặt đất 5 m C) tại vị trí nào so với mặt đất vật có động năng gấp ba lần thế năng ?
`a)W_[t(max)]=mgz_[max]=0,1.10.10=10(J)`
`b)W_[t(5m)]=mgz_[5m]=0,1.10.5=5(J)`
ADBT cơ năng có: `W=W_[t(5m)]+W_[đ(5m)]=10`
`<=>mgz_[5m]+W_[đ(5m)]=10`
`<=>0,1.10.5+W_[đ(5m)]=10`
`<=>W_[đ(5m)]=5(J)`
`c)W=W_[đ(W_đ=3W_t)]+W_[t(W_đ=3W_t)]=10`
Mà `W_[đ(W_đ=3W_t)]=3W_[t(W_đ=3W_t)]`
`=>4W_[t(W_đ=3W_t)]=10`
`<=>4mgz_[(W_đ=3W_t)]=10`
`<=>4.0,1.10.z_[(W_đ=3W_t)]=10`
`<=>z_[(W_đ=3W_t)]=2,5(m)`
một vật có khối lượng m=1,5kg được thả rơi tự do từ vị trí A có độ cao ha=25m so với mặt đất. Lấy g=10m/s^2. Chọn gốc thế năng tại mặt đất, chiều dương cùng chiều chuyển động của vật.
a)tính động năng của vật lúc chạm đất.
b)tính độ cao khi động năng bằng thế năng.
c)tính độ cao và thời điểm động năng gấp 3 lần thế năng.
a, ta có ΔW = A ⇔ Wsau - Wtrc = A
→Wsau = A + Wtrc = 1,5.10.25 + \(\dfrac{1}{2}\).1,5.0
→ \(\dfrac{1}{2}\)m.v\(^2\)= 375 → v = 10\(\sqrt{5}\)
b,
Wđ = Wt
⇔ W = Wđ + Wt = 2Wt
mà cơ năng của vật là :
W = Wt = 375
→2mgh = 375
→h = \(\dfrac{375}{2g.m}\) = 12,5m
c,
Wđ = 3Wt
W = Wđ + Wt = 4Wt
→375 = 4m.g.h → h = 6,25 (m)
ta có S = \(\dfrac{1}{2}\).a.t\(^2\)= 6,25 → t = \(\sqrt{\dfrac{6,25.2}{10}}\)= \(\dfrac{\sqrt{5}}{2}\) (s)
Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 9 m so với mặt đất. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Lâý g = 10 m/s². Tính tốc độ của vật tại vị trí vật có động năng bằng một nửa thế năng.
Cơ năng ban đầu:
\(W=mgz=m\cdot10\cdot9=90m\left(J\right)\)
Cơ năng tại nơi có \(W_đ=\dfrac{1}{2}W_t\Rightarrow W_t=2W_đ\):
\(W'=W_đ+W_t=3W_đ=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow90m=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2\Rightarrow v=2\sqrt{15}\)m/s
Từ một điểm A có độ cao10 m so với mặt đất, thả một vật có khối lượng 400g rơi tự do xuống đất. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua lực cản không khí. Lấy g = 10m/s2 . Hãy xác định: động năng, thế năng và cơ năng của vật khi ở vị trí cách mặt đất 6m.
Một vật được ném xuống từ độ cao 20m với vận tốc ban đầu 10m/s. Khối lượng vật m = 600g. Chọn mốc thế năng ở mặt đất. Lấy g = 10m/s2.
a) Tính thế năng, động năng và cơ năng tại vị trí ném vật.
b) Tính thế năng của vật tại vị trí vật có động năng Wđ = 50 (J).
c) Tính vận tốc của vật khi chạm đất.
\(a,m=600g0,6kg\\ g=10\dfrac{m}{s^2}\\ h=20m\\ \Rightarrow W_t=m.g.h=0,6.10.20=120\left(J\right)\\ W_đ=\dfrac{m.v^2}{2}=\dfrac{0,6.10^2}{2}=30\left(J\right)\\ W=W_t+W_đ=120+30=150\left(J\right)\)
\(b,W_đ=50\left(J\right)\\ \Rightarrow W_t=W-W_đ=150-50=100\left(J\right)\)
c, Vì vận chạm đất nên
\(W_t=0\left(J\right)\\ \Rightarrow W_đ=W-W_t=150-0=150\left(J\right)\\ \Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{W_đ.2}{m}}=\sqrt{\dfrac{150.2}{0,6}}=10\sqrt{5}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Một vật có khối lượng 5kg được thả rơi tự do từ độ cao 80m so với mặt đất. Bỏ qua mọi sức cản của không khí. chọn gốc thế năng tại mặt đất. Lấy g=10m/s^2.
a) phân tích sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng của vật từ lúc bắt đầu rơi đến khi chạm đất
b) khi vật rơi được 1/4 đoạn đường thì vật có tốc độ bao nhiêu? giải bằng phương pháp năng lượng
thả rơi 1 vật nặng 400g từ độ cao 45m so với mặt đất lấy g=10m/s2.bỏ qua sức cãn không khí chọn mốc thế năng tại mặt đất a) tính động năng, thế năng, cơ năng của vật ở vị trí thả b) tính vận tốc của vật khi vật ở độ cao 10m c) Xác định vị trí của vật khi động năng bằng hai lần thế năng
