Một vật rơi tự do từ độ cao 4m so với mặt đất. lấy g =10m/s^2. Vậy nếu thế năng bằng 3 lần động năng thì vật ở độ cao bao nhiêu???
1.Một vật rơi từ do từ độ cao 12m so với mặt đất. Ở độ cao nào so với mặt đất thì vật có thế năng bằng 1/3 lần động năng?
2.Một vật rơi tự do từ độ cao 24m xuống đất. Lấy g=10m/s2. Ở độ cao nào so với mặt đất thì thế năng bằng 2 lần động năng?
1.
lấy gốc thế năng tại mặt đất
cơ năng của vật (xét tại vị trí ban đầu)
\(W=W_t+W_đ=m.g.h+0\) (1)
cơ năng tại vị trí mà thế năng bằng 1/3 cơ năng \(\left(W'_t=\dfrac{1}{3}W'_đ\right)\)
\(W=W'_đ+W'_t\)\(=4W'_t\)\(=4.m.g.h'\) (2)
từ (1),(2)
\(\Rightarrow h'=\)3m
bài 2 tương tự
Một vật rơi từ độ cao 10m so với mặt đất ,g=10m/s² ở độ cao nào thì vật có động năng bằng 2 thế năng
Cơ năng của vật:
\(W=mgh\)
Động năng bằng 2 lần thế năng:
\(W=W_{đ_1}+W_{t_1}=3W_{t_1}=3mgh'\)
Vì vật chỉ chịu được tác dụng của trọng lực nên cơ năng được bảo toàn:
\(mgh=3mgh'\)
\(\Rightarrow h'=\dfrac{h}{3}=\dfrac{10}{3}=3,33\left(m\right)\)
Một vật có khối lượng m = 2 kg rơi tự do không vận tốc đầu từ độ cao 2 m so với mặt đất lấy g = 10 m/s². Chọn gốc thế năng tại mặt đất. -Tính thế năng động năng cơ năng của vật tại vị trí thả rơi. -ở độ cao nào thì động năng bằng hai lần thế năng. -tính vận tốc của vật khi chạm đất.
`@W_t=mgz=2.10.2=40(J)`
`W_đ=1/2mv^2=1/2 .2.0^2=0(J)`
`W=W_t+W_đ=40+0=40(J)`
`@W_[(W_đ=2W_t)]=W_[đ(W_đ=2W_t)]+W_[t(W_đ=2W_t)]=40`
Mà `W_[đ(W_đ=2W_t)]=2W_[t(W_đ=2W_t)]`
`=>3W_[t(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>3mgz_[(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>3.2.10.z_[(W_đ=2W_t)]=40`
`<=>z_[(W_đ=2W_t)]~~0,67(m)`
`@W_[đ(max)]=W_[t(max)]=40`
`<=>1/2mv_[max] ^2=40`
`<=>1/2 .2v_[max] ^2=40`
`<=>v_[max]=2\sqrt{10}(m//s)`
Một vật có khối lương 500g rơi tự do từ độ cao z =100m xuống đất , lấy g=10m/s^2 . Động năng, thế năng , cơ năng của vật tại độ cao 50m so với mặt đất bằng bao nhiêu?
giải
đổi 500g=0,5kg
chọn mốc thế năng mặt đất
cơ năng ban đầu của vật
\(W1=m.g.h1=0,5.10.100=500\left(J\right)\)
tại độ cao h2=50m thì thế năng là
\(Wt2=m.g.h2=0,5.10.50=250\left(J\right)\)
cơ năng tại vị trí này
\(W2=\)\(Wđ2+\)\(Wt2\)
áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có
\(W2=\)\(W1=500J\Rightarrow Wđ2=500-250=250\left(J\right)\)
vậy......
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: \(\dfrac{W_đ}{W_t}=3\Rightarrow W_đ=3W_t\)
\(\Rightarrow mgh'=3.\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Leftrightarrow0,2.10h'=\dfrac{3}{2}.0,2.10^2\)
\(\Leftrightarrow2h'=30\)
\(\Leftrightarrow h'=\dfrac{30}{2}=15\left(m\right)\)
Một vật rơi tự do từ độ cao 10 m so với mặt đất . Lấy g = 10 m/\(s^2\) . Ở độ cao nào so với mặt đất thì vật có thế năng bằng động năng ?
Cơ năng ban đầu:
\(W=mgz=m\cdot10\cdot10=100m\left(J\right)\)
Cơ năng tại nơi \(W_t=W_đ\):
\(W'=W_đ+W_t=2W_t=2mgz'\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow100m=2mgz'\Rightarrow z'=\dfrac{100}{2\cdot10}=5m\)
Câu 1: Một vật được thả rơi tự do từ độ cao 30m so với mặt đất. Hỏi sau bao nhiêu giây thì động năng vật gấp 2 lần thế năng. Cho g=10m/s2
Câu 2: Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất với vận tốc vo thì đạt được độ cao cực đại là 18m so với mặt đát, bỏ qua sức cản của không khí, gốc thế năng tại mặt đất. Độ cao của vật khi động năng bằng thế năng là
Câu 1.
Cơ năng:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+m\cdot10\cdot30=300m\left(J\right)\)
Tại nơi có \(W_đ=2W_t\) thì cơ năng:
\(W'=W_đ+W_t=3W_t=3mgh=3mg\cdot\dfrac{1}{2}gt^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow300m=3mg\cdot\dfrac{1}{2}gt^2\)
\(\Rightarrow300=3\cdot10\cdot\dfrac{1}{2}\cdot10\cdot t^2\)
\(\Rightarrow t=\sqrt{2}\approx1,41s\)
Câu 2.
Cơ năng tại nơi có độ cao \(h_{max}=18m\):
\(W=mgh_{max}=180m\left(J\right)\)
Cơ năng vật tại nơi có \(W_đ=W_t\):
\(W'=W_đ+W_t=2W_t=2mgz\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow180m=2mgz\)
\(\Rightarrow z=\dfrac{180}{2g}=\dfrac{180}{2\cdot10}=9m\)
Thả một vật có khối lượng 500kg rơi tự do từ độ cao 45m xuống mặt đất , lấy g= 10m/s. Bỏ qua lực cản của không khí và chọn gốc thế năng tại mặt đất a, Tính thế năng, cơ năng của vật ở độ cao 45m b, Ở độ cao cách mặt đất bao nhiêu mét thì vật có tốc độ 8m/s
Bài 1 : Một vật có khối lượng 500g rơi tự do từ độ cao 100m so với đất . Lấy g=10m/s , chọn mốc thế năng tại mặt đất
a/Tính động năng của vật khi chạm đất ?
b/Ở độ cao nào vật có động năng bằng 3 lần thế năng ?
c/Động năng của vật ở độ cao 50m là bao nhiêu ?
__________________
Bài 2 : Một vật có khối lượng 0,2kg được thả rơi không vận tốc từ điểm O cách mặt đất 30m . Lấy g=10m/s , chọn mốc thế năng tại mặt đất
a/ Tính thế năng của vật tại vị trí O
b/ Tính vận tốc của vật khi vật chạm đất tại điểm M ?
Bài 1:
m = 500g =0,5kg
h =100m
g =10m/s2
Wt =0
a) Wđ =?
b) z =? khiWđ =3Wt
c) Wđ =? z' =50m.
GIẢI :
a) vận tốc lúc chạm đất của vật :
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.100}=20\sqrt{5}\left(m/s\right)\)
Động năng của vật khi chạm đất :
\(W_đ=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}.0,5.\left(20\sqrt{5}\right)^2=500\left(J\right)\)
b) Wđ =3Wt
\(W=mgz+\frac{1}{2}mv^2=0,5.10.100+\frac{1}{2}.0,5.\left(20\sqrt{5}\right)^2=1000\left(J\right)\)
=> \(W=W_đ+W_t=3W_t+W_t=4W_t\)
<=> \(1000=4.0,5.10.z\)
=> z = 50(m)
c) h= 50(m) => \(v=\sqrt{2gh}=10\sqrt{10}\left(m/s\right)\)
=> \(W_đ=\frac{1}{2}.0,5.\left(10\sqrt{10}\right)^2=250\left(J\right)\)