1 vật ở mặt đất có động năng là 400 J . Tính cơ năng của vật
Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Khi vật rơi đến vị trí B (H.17.5.) thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J thì có giá trị bằng thế năng.
Thế năng của vật ở vị trí là:
A. 50 J
B. 100 J
C. 200 J
D. 600 J
Chọn D.
Gọi động năng là: Wđ, thế năng là: Wt, cơ năng là: W.
Khi rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó tức là tại B ta có:
WđB = 1/2.WtB ⇒ 2WđB = WtB (1)
Gọi vị trí C là vị trí động năng tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J. Vì cơ năng được bảo toàn nên khi động năng tăng 100J thì thế năng sẽ giảm 100J, và khi đó động năng bằng thế năng nên ta có:
WđC = WtC
↔ WđB + 100 = WtB - 100 (2)
Thay (1) vào (2) ta được: WđB + 100 = 2WđB – 100 ⇒ WđB = 200 J
WtB = 400 J
⇒ WB = WtB + WđB = 400 + 200 = 600 J
Tại vị trí A cao nhất nên động năng đã chuyển hóa thành thế năng nên ta có:
WB = WtA = 600 J.
Vật có khối lượng 100g được thả rơi từ độ cao 45m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g 10m/s2. Chọn mốc thế năng ở mặt = đất. a) Tính cơ năng của vật. b) Tính vận tốc của vật khi vật chạm đất. c) Tính độ cao của vật khi động năng của vật có giá trị gấp đôi thế năng.
a) Động năng của vật:
\(W_{\text{đ}}=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}.0,1.0^2=0J\)
Thế năng của vật:
\(W_t=mgh=0,1.10.45=45J\)
Cơ năng của vật:
\(W=W_{\text{đ}}+W_t=0+45=45J\)
b) Vậy tốc của vật khi chạm đất:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.45}=30m/s\)
c) Ta có: \(W_đ=2W_t\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv^2=2mgh'\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}.0,1.30^2=2.0,1.10.h'\)
\(\Leftrightarrow45=2h'\)
\(\Leftrightarrow h'=\dfrac{45}{2}=22,5\left(m\right)\)
thả rơi 1 vật nặng 400g từ độ cao 45m so với mặt đất lấy g=10m/s2.bỏ qua sức cãn không khí chọn mốc thế năng tại mặt đất a) tính động năng, thế năng, cơ năng của vật ở vị trí thả b) tính vận tốc của vật khi vật ở độ cao 10m c) Xác định vị trí của vật khi động năng bằng hai lần thế năng
Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí. Khi vật rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng 1/2 thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là 100 J thì có giá trị bằng thế năng. Thế năng của vật ở vị trí A là
A. 50J
B. 100J
C. 200J
D. 600J
- Gọi W đ , W t W lần lượt là động năng, thế năng và cơ năng của vật.
C là vị trí có động năng bằng thế năng.
- Theo đề bài ta có:
- Lại có:
- Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, ta có:
Cơ năng của vật tại B: W B = W d B + W t B =200+400=600(J)
Thế năng của vật tại A bằng cơ năng của vật tại B (do tại A vật chỉ có thế năng mà không có động năng).
W t A = W B = 600 J
⇒ Đáp án D
Một vật nhỏ có khối lượng 400 gam được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc ban đầu là 20 m/s. Lấy g=10m/s2 và bỏ qua sức cản không khí. Chọn mốc thế năng ở độ cao 5m so với mặt đất. Tính cơ năng của vật ở độ cao 10m so với mặt đất
Chọn gốc thế năng tại độ cao 5m so với mặt đất.
\(\Rightarrow h=10-5=5cm\)
Cơ năng vật:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}\cdot0,4\cdot20^2+0,4\cdot10\cdot5=100J\)
Ta có
\(W=W_đ+W_t\\ \Leftrightarrow mgh+\dfrac{mv^2}{2}=0,4.10.10+\dfrac{0,4.20^2}{2}\\ =120\left(J\right)\)
Một vật được ném xuống từ độ cao 20m với vận tốc ban đầu 10m/s. Khối lượng vật m = 600g. Chọn mốc thế năng ở mặt đất. Lấy g = 10m/s2.
a) Tính thế năng, động năng và cơ năng tại vị trí ném vật.
b) Tính thế năng của vật tại vị trí vật có động năng Wđ = 50 (J).
c) Tính vận tốc của vật khi chạm đất.
\(a,m=600g0,6kg\\ g=10\dfrac{m}{s^2}\\ h=20m\\ \Rightarrow W_t=m.g.h=0,6.10.20=120\left(J\right)\\ W_đ=\dfrac{m.v^2}{2}=\dfrac{0,6.10^2}{2}=30\left(J\right)\\ W=W_t+W_đ=120+30=150\left(J\right)\)
\(b,W_đ=50\left(J\right)\\ \Rightarrow W_t=W-W_đ=150-50=100\left(J\right)\)
c, Vì vận chạm đất nên
\(W_t=0\left(J\right)\\ \Rightarrow W_đ=W-W_t=150-0=150\left(J\right)\\ \Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{W_đ.2}{m}}=\sqrt{\dfrac{150.2}{0,6}}=10\sqrt{5}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Một vật có động năng 2400 J và có cơ năng là 6000 j. Tính thế năng của vật đó
Ta có Thế năng = động năng + cơ năng nên
Thế năng của vật đó là : 2400+6000=8400 J
Một vật có khối lượng m=400 g được thả rơi từ độ cao 40 m so với mặt đất gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s² a/Tính cơ năng của vật trong lúc chuyển động B/ độ cao mà vật đạt được khi động năng bằng thế năng C /vận tốc của vật tại nơi có thế năng bằng 2 lần động năng
Tóm tắt:
m = 400g = 0,4kg
h = 40m
g = 9,8m/s2
W = ?J
h' = ?m
v = ?m/s
Giải
a, W = Wt = m.g.h = 0,4 . 9,8 . 40 = 156,8 (J)
b, Wt = Wd
=> Wt = Wd = W/2 = 156,8/2 = 78,4 (J)
=> h' = Wt/(m.g) = 78,4/(0,4.9,8) = 20 (m)
c, Wt = 2.Wd
=> Wd = W/3 = 156,8/3 = 784/15 (J)
=> v2 = (Wd.2)/m = (784/15 . 2)/0,4 = 784/3
=> v = 16,165... (m/s)
Câu 2. Một vật nặng có khối lượng 200g được thả rơi tự do. Khi vật ở độ cao 4m so với mặt đất thì nó có vận tốc là 10m/s. Lấy gia tốc rơi tự do = 10m / (s ^ 2) Chọn gốc thế năng ở mặt đất a. Tính cơ năng của vật? b. Khi tỉ số giữa động năng và thế năng bằng 3 thì vật cách mặt đất bao nhiêu? c. Khi rơi xuống đến mặt đất thì vật nặng bị lún sâu vào đất 2cm. Tính lực cản trung bình do nền đất tác dụng lên vật
a. Cơ năng của vật:
\(W=W_t+W_đ\)
\(\Leftrightarrow W=mgh+\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Leftrightarrow W=0,2.10.4+\dfrac{1}{2}.0,2.10^2\)
\(\Leftrightarrow W=8+10\)
\(\Leftrightarrow W=18J\)
b. Ta có: \(\dfrac{W_đ}{W_t}=3\Rightarrow W_đ=3W_t\)
\(\Rightarrow mgh'=3.\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Leftrightarrow0,2.10h'=\dfrac{3}{2}.0,2.10^2\)
\(\Leftrightarrow2h'=30\)
\(\Leftrightarrow h'=\dfrac{30}{2}=15\left(m\right)\)