Từ độ cao 15m so với mặt đất, một vật nhỏ có khối lượng 1kg được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu 10m/s. Bỏ qua ma sát, lấy g = 10m/s2. Chọn gốc thế năng tại mặt đất :
a. Tính cơ năng của vật và xác định độ cao cực đại mà vật lên được
b. Khi rơi đến mặt đất, do đất mềm nên vật đi sâu vào đất một đoạn 8cm. Xác định độ lớn lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật
a) gọi vị trí ban đầu là A
cơ năng tại A
\(W_A=W_{t_A}+W_{đ_A}=200J\)
gọi vị trí mà vật đạt độ cao cực đại là B
\(W_B=W_{t_B}+W_{đ_B}\)
\(W_{t_{B_{max}}}\) khi \(W_{đ_B}=0\)
bảo toàn cơ năng \(W_A=W_B\)
\(\Leftrightarrow200=m.g.h_B\)
\(\Rightarrow h=20m\)
b) gọi trí trí tại mặt đất là C
cơ năng tại C:
\(W_C=W_{t_C}+W_{đ_C}=0+\dfrac{1}{2}.m.v_C^2\)
bảo toàn cơ năng: \(W_A=W_C\)
\(\Leftrightarrow200=\dfrac{1}{2}.m.v_C^2\)
\(\Rightarrow v_C=\)20m/s
s=8cm=0,08m
lực cản của đất làm vật giảm vận tốc từ 20m/s xuống 0m/s
biến thiên động năng (v=0)
\(A_{F_c}=\dfrac{1}{2}.m.\left(v^2-v_C^2\right)\)
\(\Rightarrow\)\(F_C=\)-2500mN
lực cản này ngược chiều chuyển động
