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: \(W=W'\)

\(\Rightarrow180m=2mgz\)

\(\Rightarrow z=\dfrac{180}{2g}=\dfrac{180}{2\cdot10}=9m\)

Lời giải

Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của vật, ta có vật rơi tự do không vận tốc đầu

=> Phương trình vận tốc của vật: 

a)Động năng vật: \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot1\cdot0^2=0J\)

   Thế năng: \(W_t=mgz=1\cdot10\cdot80=800J\)

c)\(v=at=10\cdot1=10m\)/s

   Động năng vật khi rơi được 1s:

   \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot1\cdot10^2=50J\)

`@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)`

Sao lại 3 lần thế năng? Trong khi đó có 2? giải thích giúp em.

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 có khối lượng m-100g được ném thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc ban đầu v0=20m/s. bỏ qua sức cản không khí và g... - Hoc24

Chọn mốc thế năng ở mặt đất.

a. Lúc bắt đầu ném, h = 0 suy ra:

Thế năng: Wt=0Wt=0

Động năng: Wđ=12m.v20=120,1.202=20(J)Wđ=12m.v02=120,1.202=20(J)

Cơ năng: W=Wđ+Wt=20(J)W=Wđ+Wt=20(J)

b. Vật ở độ cao cực đại thì v = 0.

Áp dụng công thức độc lập ta có: 02−202=−2.10.hm⇒hm=20(m)02−202=−2.10.hm⇒hm=20(m)

Động năng: Wđ=12m.v2=0Wđ=12m.v2=0

Thế năng: Wt=mgh=0,1.10.20=20(J)Wt=mgh=0,1.10.20=20(J)

Cơ năng: W=Wđ+Wt=20(J)W=Wđ+Wt=20(J)

c. 3s sau khi ném:

Độ cao của vật: h=20.3−12.10.32=15mh=20.3−12.10.32=15m

Thế năng: Wt=mgh=0,1.10.15=15(J)Wt=mgh=0,1.10.15=15(J)

Vận tốc của vật: v=20−10.3=−10v=20−10.3=−10(m/s)

Động năng: Wđ=12.0,1.(−10)2=5(J)Wđ=12.0,1.(−10)2=5(J)

Cơ năng: W=Wđ+Wt=5+15=20(J)W=Wđ+Wt=5+15=20(J)

d, Khi vật chạm đất:

Độ cao h = 0 suy ra thế năng Wt=0Wt=0

Động năng: Wđ=20(J)Wđ=20(J)

Cơ năng: W=Wđ+Wt=20(J)

Biểu thức tổng quát: \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2W_đ}{m}}\)

Với Wđ=5 (J) ta có: v=10(m/s)

\(v=v_0+gt\Rightarrow t=\dfrac{v}{g}=\dfrac{10}{10}=1\left(s\right)\)

Với Wđ=20J ta có: v=20(m/s)

\(v=v_0+gt\Rightarrow t=\dfrac{v}{g}=\dfrac{20}{10}=2\left(s\right)\)