m = 500 g = 0,5 kg ; v =10 m/s ; h=5 (m) ; g = 10 m/s2 ; Fc=2N; h1=4m
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Cơ năng của vật tại vị trí vật được ném lên là:
\(W=W_đ+W_t=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}.0,5.10^2+0,5.10.5=50\left(J\right)\)
Khi vật lên đến độ cao cực đại hmax , vận tốc vật là v1= 0 \(\Rightarrow W_{đ1}=\dfrac{1}{2}mv_1^2=0\left(J\right)\) \(\Rightarrow W_1=W_{đ1}+W_{t1}=0+mgh_{max}=0,5.10.h_{max}\)= 5.hmax
Áp dụng định lí năng cho giai đoạn từ lúc vật được ném đến khi lên tới độ cao cực đại, ta có:
W1 - W = \(A_{\overrightarrow{F_c}}\)
\(\Leftrightarrow5.h_{max}-50=-F_c.\left(h_{max}-h\right)\)\(\Leftrightarrow5.h_{max}-50=-2.\left(h_{max}-5\right)\Leftrightarrow h_{max}=\dfrac{60}{7}\left(m\right)\)
Gọi vận tốc của vật khi đang rơi xuống và cách mặt đất h2= 4m là v2
Cơ năng của vật khi đó là \(W_2=W_{đ2}+W_{t2}=\dfrac{1}{2}mv_2^2+mgh_2\left(J\right)\)
Áp dụng định lí biến thiên cơ nang cho giai đoạn từ lúc vật lên đến độ cao cực đại đến khi vật cách mặt đất 4m , ta có:
W2 - W1 = \(A'_{\overrightarrow{F_c}}\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_2^2+mgh_2-mgh_{max}=-F_c.\left(h_{max}-h_2\right)\)
\(\dfrac{1}{2}.0,5.v_2^2+0,5.10.4-0,5.10.\dfrac{60}{7}=-2.\left(\dfrac{60}{7}-4\right)\)
v2 \(\approx\) 7,41 (m/s)
