Tóm tắt:

\(h=30m\\ g=10\frac{m}{s^2}\\ a.V_{cđ}=?\\ b.KhiW_đ=2W_t\Rightarrow h'=?;v_{h'}=?\)

Chọn gốc thế năng tại vị trí mặt đất

Vì vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực nên cơ năng được bảo toàn

a. Ta có:

\(W=W_{đmax}=W_{tmax}\Rightarrow\frac{1}{2}mv^2_{max}=mgh_{max}\Leftrightarrow\frac{1}{2}v^2_{max}=gh_{max}\\ \Rightarrow v_{max}=\sqrt{2gh_{max}}=\sqrt{2\cdot30\cdot10}=10\sqrt{6}\frac{m}{s}\)

Hoặc bạn có thể áp dụng công thức của chuyển động rơi tự do để tính vận tốc chạm đất nha

b. Gọi điểm mà tại đó Wđ = 2W_t là A, ta có:

\(W_A=W_{đ_A}+W_{t_A}=2W_{t_A}+W_{t_A}=3W_{t_A}\)

Mà ta lại có: \(W_A=W=W_{tmax}\)

Suy ra:

\(W_{tmax}=3W_{t_A}\Leftrightarrow mgh_{max}=3mgh_A\Rightarrow h_A=\frac{mgh_{max}}{3mg}=\frac{h_{max}}{3}=\frac{30}{3}=10m\)

Vậy khi đó thì vật ở độ cao 10m so với độ cao ban đầu (30m) hay cách mặt đất (mốc) 20m

\(\Rightarrow v_A=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot10}=10\sqrt{2}\frac{m}{s}\)

P/s: Bạn kiểm tra xem có gì sai sót không nhé!

#Lemon

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:

\(W=W_t+W_đ=2W_t\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv^2=2mgh\)

\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}v^2=2gh\)

\(\Leftrightarrow h=\dfrac{\dfrac{1}{2}v^2}{2g}\)

\(\Leftrightarrow h=\dfrac{v^2}{4g}\)

⇒ Chọn A

Chọn mặt đất làm gốc thế năng. Gọi A là vị trí vật được ném lên.

Cơ năng của vật tại A là \(w_A=w_{t_A}+w_{đ_A}=mgh_A+\dfrac{1}{2}mv_A^2\) \(=10.10.m+\dfrac{1}{2}.20^2.m\) \(=300m\left(J\right)\)

a) Gọi B là vị trí mà động năng bằng 3 lần thế năng. Ta có \(w_{đ_B}=3w_{t_B}\Rightarrow4w_{t_B}=w_B=300m\) \(\Rightarrow4mgh_B=300m\) \(\Rightarrow h_B=7,5\left(m\right)\)

Vậy tại vị trí vật cao 7,5m so với mặt đất thì động năng bằng 3 lần thế năng. Đồng thời \(w_{đ_B}=3w_{t_B}\Rightarrow w_{t_B}=\dfrac{1}{3}w_{đ_B}\)\(\Rightarrow\dfrac{4}{3}w_{đ_B}=w_B=300m\) \(\Rightarrow\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_B^2=300m\) \(\Rightarrow v_B=15\sqrt{2}\approx21,213\left(m/s\right)\)

Vậy vận tốc của vật khi đó xấp xỉ \(21,213m/s\).

b) Gọi C là vị trí vật chạm đất, khi đó \(w_{t_C}=0\) nên \(w_{đ_C}=w_C=300m\) \(\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv_C^2=300m\) \(\Rightarrow v_C=10\sqrt{6}\approx24,495\left(m/s\right)\)

Vậy vận tốc của vật khi chạm đất xấp xỉ \(24,495m/s\).

Chọn mốc thế năng ở mặt đất :

Cơ năng sau khi ném vật : \(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}m.\left(20\right)^2+m.10.10=300m\) (J)

lại có \(W_đ=3W_t\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}W=4W_t\left(1\right)\\W=\dfrac{4}{3}W_đ\left(2\right)\end{matrix}\right.\)

Theo (1) ta có 300m = 4mgh₁

<=> h₁ = \(\dfrac{300m}{4mg}=75\left(m\right)\)

Theo (2) ta có : \(300m=\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_1^2\)

\(\Leftrightarrow v_1=\sqrt{\dfrac{300m}{\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}m}}=15\sqrt{2}\left(m/s\right)\)

Vật chạm đất thì \(W=W_đ\)

\(\Rightarrow300m=\dfrac{1}{2}m.v_{max}^2\)

\(\Rightarrow v_{max}=10\sqrt{6}\) (m/s) 

Bài 1:

m = 500g =0,5kg

h =100m

g =10m/s²

Wt =0

a) Wđ =?

b) z =? khiWđ =3Wt

c) Wđ =? z' =50m.

GIẢI :

a) vận tốc lúc chạm đất của vật :

\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.100}=20\sqrt{5}\left(m/s\right)\)

Động năng của vật khi chạm đất :

\(W_đ=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}.0,5.\left(20\sqrt{5}\right)^2=500\left(J\right)\)

b) Wđ =3Wt

\(W=mgz+\frac{1}{2}mv^2=0,5.10.100+\frac{1}{2}.0,5.\left(20\sqrt{5}\right)^2=1000\left(J\right)\)

=> \(W=W_đ+W_t=3W_t+W_t=4W_t\)

<=> \(1000=4.0,5.10.z\)

=> z = 50(m)

c) h= 50(m) => \(v=\sqrt{2gh}=10\sqrt{10}\left(m/s\right)\)

=> \(W_đ=\frac{1}{2}.0,5.\left(10\sqrt{10}\right)^2=250\left(J\right)\)

1.

lấy gốc thế năng tại mặt đất

cơ năng của vật (xét tại vị trí ban đầu)

\(W=W_t+W_đ=m.g.h+0\) (1)

cơ năng tại vị trí mà thế năng bằng 1/3 cơ năng \(\left(W'_t=\dfrac{1}{3}W'_đ\right)\)

\(W=W'_đ+W'_t\)\(=4W'_t\)\(=4.m.g.h'\) (2)

từ (1),(2)
\(\Rightarrow h'=\)3m

bài 2 tương tự

a, W= mgh=90J

b, Wt = 1/3Wđ

=> 4/3.1/2.mV² = 90

=> V \(\approx\) 26

a. Cơ năng của vật:

\(W=W_t+W_đ\)

\(\Leftrightarrow W=mgh+\dfrac{1}{2}mv^2\)

\(\Leftrightarrow W=0,2.10.4+\dfrac{1}{2}.0,2.10^2\)

\(\Leftrightarrow W=8+10\)

\(\Leftrightarrow W=18J\)

b. Ta có: \(\dfrac{W_đ}{W_t}=3\Rightarrow W_đ=3W_t\)

\(\Rightarrow mgh'=3.\dfrac{1}{2}mv^2\)

\(\Leftrightarrow0,2.10h'=\dfrac{3}{2}.0,2.10^2\)

\(\Leftrightarrow2h'=30\)

\(\Leftrightarrow h'=\dfrac{30}{2}=15\left(m\right)\)