Ném một vật có khối lượng 1 kg thẳng đứng lên cao ở độ cao 10m vận tốc 30m/s. Tính a) cơ năng của vật b) độ cao cực đại của vật c) vận tốc khi chạm đất d) độ cao và vận tốc tại vị trí w đ= 3/5 w1
e) động năng tại độ cao 40m
f) độ cao khi vật đạt vận tốc 20m/s
g) công của trọng lực khi đi từ vị trí ném độ cao 50m
h) nếu có lực cản có độ lớn 22,5 N thì độ cao cực đại vật đạt được là bao nhiêu
lấy gốc thế năng tại mặt đất
a) gọi vị trí ban đầu là A
cơ năng tại A: \(W_A=W_{t_A}+W_{đ_A}=\)550J
b)gọi vị tại độ cao cực đại là B
cơ năng tại B: \(W_B=W_{t_B}+W_{đ_B}=m.g.h_B+0\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_B\)
\(\Rightarrow h_B=55m\)
c)gọi vị trí tại mặt đất là C
cơ năng tại C: \(W_C=W_{t_C}+W_{đ_C}=0+\frac{1}{2}.m.v_C^2\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_C\)
\(\Rightarrow v_C=\)\(10\sqrt{11}\)m/s
d) gọi vị trí mà động năng bằng \(\frac{3}{5}\) cơ năng là D \(\left(W_{đ_D}=\frac{3}{5}W_{t_D}\right)\)
cơ năng tại D: \(W_D=W_{t_D}+W_{đ_D}=\frac{8}{3}W_{đ_D}\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_D\)
\(\Rightarrow v_D=\frac{5\sqrt{66}}{2}\)m/s
e) gọi vị trí cách mặt đất 40m là E
cơ năng tại E: \(W_E=W_{đ_E}+W_{t_E}\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_E\)
\(\Rightarrow v_E=\)\(10\sqrt{3}\)m/s
f) gọi vị trí mà vật đạt độ vận tốc 20m/s là F
cơ năng tại F: \(W_F=W_{t_F}+W_{đ_F}\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_F\)
\(\Rightarrow h_F=35m\)
g) công của trọng lực
\(A_P=P.s=10.50=500J\)
h) cơ năng tại B lúc này :\(W'_B=0+W_{t_B}=m.g.h'_B\)
công của lực cản bằng biến thiên động năng
\(A_{F_c}=W'_B-W_A\) (\(s=h'_B-10\))
\(\Leftrightarrow F_c.s.cos180^0=W'_B-W_A\)
\(\Rightarrow h'_B\approx\)23,846m