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: \(W=W'\)

\(\Rightarrow100m=2mgz'\Rightarrow z'=\dfrac{100}{2\cdot10}=5m\)

`@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)`

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

Cơ năng của vật lúc bắt đầu rơi là

Xét tổng quát cơ năng của vật tại vị trí động năng bằng n thế năng là:

Do vật rơi tự do tức là vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn tức là

Áp dụng cho bài ta được:

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

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:

\(mgh=3mgh'\)

\(\Rightarrow h'=\dfrac{h}{3}=\dfrac{10}{3}=3,33\left(m\right)\)

Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

\(m=2kg\)

\(h=100cm=1m\)

\(g=10m/s^2\)

\(a,v_{max}=?\)

\(b,\)\(h=? \left(W_d=2W_t\right)\)

======================

\(W=mgh=2.10.1=20\left(J\right)\)

\(a,\) \(W_{d\left(max\right)}=W=\dfrac{1}{2}mv^2\)

\(\Rightarrow v_{max}=\sqrt{\dfrac{2W}{m}}=\sqrt{\dfrac{2.20}{2}}=2\sqrt{5}\left(m/s\right)\)

\(b,W_d=2W_t\)

\(\Leftrightarrow W_t=\dfrac{1}{3}W_d=\dfrac{1}{4}W\)

\(\Leftrightarrow mgh=\dfrac{1}{4}.20\)

\(\Leftrightarrow2.10.h=5\)

\(\Leftrightarrow h=0,25\left(m\right)\)

\(W_đ=W_t\\ \rightarrow W=2W_t\\ \rightarrow mgh=2mgh'\\ \rightarrow h'=\dfrac{h}{2}=\dfrac{5}{2}=2,5\left(m\right)\)