Tại điểm A cách mặt đất 20m một vật có khối lượng 2kg được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc đầu 10m/s. Lấy g =10m/s^2. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua lực cản không khí.
a. Tính cơ năng của vật tại A?
b. Tính thế năng và động năng của vật khi đến B cách mặt đất 4m?
c. Xác định vị trí của vật khi tốc độ của vật đạt bằng 20m/s?
d. Tính tốc độ của vật khi vật đi được quãng đường 8m kể từ vị trí ném?
a/ \(W_A=mgh+\frac{1}{2}mv^2=2.10.20+\frac{1}{2}.2.10^2=500\left(J\right)\)
b/ Khi cách mặt đất 4m
\(W_t=mgh'=2.10.4=80\left(J\right)\)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
\(W_d=W_A-W_t=500-80=420\left(J\right)\)
c/ \(W_A=mgh''+\frac{1}{2}mv'^2\Leftrightarrow500=2.10.h''+\frac{1}{2}.2.20^2\)
\(\Leftrightarrow h''=5\left(m\right)\)
d/ Vật lên cao tối đa là:
\(W_A=mgh\Rightarrow h=\frac{500}{2.10}=25\left(m\right)\)
Có nghĩa là 3m còn lại là khi vật bắt đầu chuyển động đi xuống
Lúc đó vật cách mặt đất: 25-3=22(m)
\(\Rightarrow W_A=2.10.22+\frac{1}{2}.2.v''^2\Leftrightarrow v''=2\sqrt{15}\left(m/s\right)\)
