14) Một viên đạn khối lượng 40g đang bay ngang với vận tốc không đổi 150 m/s. a. Viên đạn đến xuyên qua một tấm gỗ dày và chui sâu vào gỗ 3 cm. Xác định lực cản của gỗ. b. Trường hợp tấm gỗ đó chỉ dày 1 cm thì viên đạn chui qua tấm gỗ và bay ra ngoài. Xác định vận tốc của đạn lúc ra khỏi tấm gỗ. 18) Một vật được thả rơi tự do từ độ cao h = 20 m. Lấy g = 10m/s2. a. Áp dụng định luật bào toàn cơ năng, hãy tính vận tốc của vật khi chạm đất. b. Tìm vận tốc khi vật ở độ cao 10 m. c. Tìm vận tốc của vật khi thế năng bằng động năng.
Câu 14.
a)Viên đạn dừng lại trước gỗ, công cản của nó:
\(A=-F\cdot s=\dfrac{1}{2}mv^2_2-\dfrac{1}{2}mv_1^2=-\dfrac{1}{2}mv^2_1\)
\(\Rightarrow F=\dfrac{mv^2_1}{2s}=\dfrac{0,04\cdot150^2}{2\cdot0,03}=15000N\)
b)Khi viên đạn xuyên qua tấm gỗ, độ biến thiên thế năng:
\(A'_c=-F_c'\cdot s=\dfrac{1}{2}mv_2'^2-\dfrac{1}{2}mv_1^2\)
\(\Rightarrow-15000\cdot0,01=\dfrac{1}{2}\cdot0,04\cdot v'^2_2-\dfrac{1}{2}\cdot0,04\cdot150^2\)
\(\Rightarrow v_2'=50\sqrt{6}\)m/s
Câu 18.
Cơ năng ban đầu:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+m\cdot10\cdot20=200m\left(J\right)\)
a)Cơ năng tai nơi vật chạm đất: \(W_1=\dfrac{1}{2}mv^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)
\(\Rightarrow200m=\dfrac{1}{2}mv^2\Rightarrow v=20\)m/s
b)Cơ năng vật tại nơi cách đất 10m là:
\(W_2=\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz'=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v_1^2+m\cdot10\cdot10\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow200m=\dfrac{1}{2}mv_1^2+m\cdot10\cdot10\)
\(\Rightarrow200=\dfrac{1}{2}v_1^2+100\Rightarrow v_1=10\sqrt{2}\)m/s
c)Cơ năng tại nơi \(W_đ=W_t\):
\(W_3=W_đ+W_t=2W_đ=2\cdot\dfrac{1}{2}mv_2^2=mv_2^2\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_3\)
\(\Rightarrow200m=mv_2^2\Rightarrow v_2=10\sqrt{2}\)m/s
