Hai vật nặng có khối lượng lần lượt là m 1 = 2 kg và m 2 = 1 kg được móc vào hai đầu của một sợi dây vắt ngang qua một ròng rọc : vật m 1 treo thẳng đứng, vật m 2 nằm trên mặt phẳng nghiêng một góc α = 30 ° như hình IV.2. Ban đầu hệ vật được giữ đứng yên, sau đó thả nhẹ cho hệ vật chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản, khối lượng của ròng rọc và dây treo. Lấy g ≈ 10 m/ s 2 . Xác định động năng của hệ vật khi vật m 1 đi xuống phía dưới được một đoạn 50 cm.
Hệ hai vật m 1 và m 2 chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trọng lực, nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Vật m 1 , có trọng lượng P 1 = m 1 g ≈ 20 N và vật m2 có trọng lượng P 2 = m 2 g ≈ 1.10 = 10 N. Vì sợi dây nối hai vật này không dãn và P 1 > P 2 , nên vật m 1 chuyển động, thẳng đứng đi xuống và vật m 2 bị kéo trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng với cùng đoạn đường đi và vận tốc. Như vậy, khi vật m 1 đi xuống một đoạn h thì thế năng của nó giảm một lượng W t 1 = m 1 gh, đồng thời vật m 2 cũng trượt lên phía đỉnh mặt nghiêng một đoạn h nên độ cao của nó tăng thêm một lượng hsinα và thế năng cũng tăng một lượng W t 2 = m 2 gh.
Theo định luật bảo toàn cơ năng, độ tăng động năng của hệ vật chuyển động trong trọng trường bằng độ giảm thế năng của hệ vật đó, tức là :
∆ W đ = - ∆ W t
⇒ 1/2( m 1 + m 2 ) v 2 = m 1 gh - m 2 gh.sin α
Suy ra W đ = 1/2( m 1 + m 2 ) v 2 = gh( m 1 - m 2 sin 30 ° )
Thay số, ta tìm được động năng của hệ vật khi vật m 1 đi xuống phía dưới một đoạn h = 50 cm :
W đ = 10.50. 10 - 2 .(2 - 1.0,5) = 7,5 J
