Một viên bi được thả lăn không vận tốc từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 40cm, bỏ qua ma sát và lực cản không khí, lấy g = 10m/s2.
a. Tìm vận tốc viên bi khi đi được nửa dốc?
b. Tìm vận tốc viên bi tại chân dốc?
c. Ở vị trí nào trên dốc thì thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng của nó? Tìm vận tốc của viên bi khi đó?
mn em đang cần gấp
Cơ năng vật ban đầu:
\(W=mgz=m\cdot10\cdot0,4=4m\left(J\right)\)
a)Cơ năng vật tại nơi vaaath đi được nửa dốc:
\(W_1=\dfrac{1}{2}mv^2_1+mgz'=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v_1^2+m\cdot10\cdot0,2=\dfrac{1}{2}mv_1^2+2m\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{1}{2}mv^2_1+2m\Rightarrow v_1=2\)m/s
b)Vận tốc bi tại chân dốc:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0,4}=2\sqrt{2}\)m/s
c)Cơ năng tại nơi \(W_t=3W_đ\):
\(W_2=W_đ+W_t=\dfrac{1}{3}W_t+W_t=\dfrac{4}{3}mgz'\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow4m=\dfrac{4}{3}mgz'\Rightarrow z'=0,3m=30cm\)
Vận tốc bi lúc này:
\(mgz=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2_2\Rightarrow10\cdot0,3=\dfrac{3}{2}\cdot v_2^2\)
\(\Rightarrow v_2=\sqrt{2}\)m/s
