Bài 3
m = 1kg ; W0=40J; g=10m/s2
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a) Ta có: \(W_0=W_{đ_0}+W_{t_0}=0+mgz\) = mgz
\(\Leftrightarrow z=\dfrac{W_0}{mg}=\dfrac{40}{1.10}=4\left(m\right)\)
b) vận tốc vật khi chạm đất là v
Cơ năng của vât khi đó là W=Wđ+Wt=\(\dfrac{1}{2}\)mv2 +0 = \(\dfrac{1}{2}\).1.v2=0,5v2 (J)
Áp dụng dl bảo toàn cn : W=W0
\(\Leftrightarrow\) 0,5v2 = 40 \(\Leftrightarrow\) v = 4\(\sqrt{5}\) (m/s)
c) \(W_1=W_{đ1}+W_{t1}=\dfrac{1}{2}mv_1^2+mg\dfrac{z}{2}\)=0,5v12 +1.10.\(\dfrac{4}{2}\)=0,5v12+20 (J)
AD đl bảo toàn cn: W1=W0
\(\Leftrightarrow\) 0,5v12 + 20 = 40 \(\Rightarrow\) v1 = \(2\sqrt{10}\)(m/s)
d) Cơ năng của vật tại ví trí vật lún sâu h= 0,2m là
\(W_2=W_{đ2}+W_{t2}=0+mgh=1.10.0,2=2\left(J\right)\)
AD dli biến thiên cơ năng: W2 - W= \(A_{\overrightarrow{F_c}}\)= -Fc.h
\(\Leftrightarrow\) 2 - 40 = -Fc.0,2 \(\Leftrightarrow\) Fc = 190 (N)