Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất lên cao (Vo =30 m/s bình) lấy g=10m/s bình , bỏ qua sức cản của không khí:
a) Tìm độ cao cực đại của vật đó
b) Ở độ cao nào vật có động năng bằng 4 lần thế năng, khi đó V của vật bằng bao nhiêu?
c) Ở độ cao nào thì vật có thế năng bằng 3 lần động năng, khi đó V của vật bằng bao nhiêu?
Chọn mốc thế năng ở mặt đất.
a) Cơ năng của vật ở mặt đất: \(W_1=\dfrac{1}{2}mv_0^2\)
Cơ năng của vật ở độ cao cực đại: \(W_2=mgh\)
Theo định luật bảo toàn cơ năng: \(W_1=W_2\Rightarrow \dfrac{1}{2}mv_0^2=mgh\Rightarrow h = \dfrac{v_0^2}{2g}=\dfrac{30^2}{2.10}=45m\)
b) Vật có \(W_đ=4W_t \Rightarrow W_3=W_đ+W_t=4W_t+W_t=5W_t=5mgh_3\)
Bảo toàn cơ năng ta có: \(W_3=W_2\Rightarrow 5mgh_3=mgh\Rightarrow h_3=\dfrac{h}{3}=\dfrac{45}{3}=15m\)
Mặt khác \(W_đ=4W_t \Rightarrow W_3=W_đ+W_t=W_đ+W_đ/4=5/4W_đ=\dfrac{5}{4}.\dfrac{1}{2}mv_3^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W_3=W_1\Rightarrow v_3=\dfrac{2}{\sqrt 5}v_0=\dfrac{2}{\sqrt 5}.30=12\sqrt 5\)(m/s)
c) Làm tương tự câu b.
