Một vật có khối lượng 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 20m/s từ độ cao 25m so với mặt đất. Lấy g=10m/s2.Tìm vận tốc của vật khi chạm đất.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Câu 1.
Cơ năng:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot6^2+m\cdot10\cdot0=18m\left(J\right)\)
Tại độ cao max có cơ năng: \(W'=mgh_{max}=10mh_{max}\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow18m=10mh_{max}\)
\(\Rightarrow h_{max}=1,8m\)
Câu 2.
Cơ năng vật:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+10m\cdot20=200m\left(J\right)\)
Tại một điểm trên mặt đất vật có cơ năng \(\left(z=0m\right)\):
\(W'=\dfrac{1}{2}mv'^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)\(\Rightarrow200m=\dfrac{1}{2}mv'^2\)
Vận tốc vật khi vừa chạm đất:
\(v'=\sqrt{2\cdot200}=20m\)/s
a. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vị trí ném và vị trí vật có độ cao lớn nhất:
\(mgh_0+\dfrac{1}{2}mv_0^2=mgh_{max}\)
\(\Rightarrow h_{max}=h_0+\dfrac{1}{2g}v_0^2=10+\dfrac{1}{20}.10^2=15\) (m)
b. Tại vị trí vật có \(W_t=W_đ\)
\(\Rightarrow W=2W_t\)
\(\Rightarrow h_{max}=2h\Rightarrow h=\dfrac{h_{max}}{2}=7,5\) (m)
c. Tại vị trí ngay sát mặt đất có \(W_đ=W\)
\(\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv_{max}^2=mgh_{max}\)
\(\Rightarrow v_{max}=\sqrt{2gh_{max}}=\sqrt{2.10.10}=14,14\) (m/s)
ta có cơ năng vật khi chạm đất \(W=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}.30^2.m=450m\)
gọi vận tốc khi động năng bằng 3 lần thế năng là v' ta có \(W_đ=3W_t\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv'^2=3mgh'\Leftrightarrow mgh'=\dfrac{1}{6}.mv'^2\)
vì bỏ qua ngoại lực tác dụng lên vật nên cơ năng đc bảo toàn
\(W=W'\Leftrightarrow W=\dfrac{1}{2}mv'^2+mgh'\)
\(\Leftrightarrow450m=\dfrac{1}{2}mv'^2+\dfrac{1}{6}mv'^2\)
\(\Leftrightarrow450=\dfrac{1}{2}v'^2+\dfrac{1}{6}v'^2\Rightarrow v'=15\sqrt{3}\left(m/s\right)\)
vậy khi động năng bằng 3 lần thế năng khi \(v'=15\sqrt{3}\left(m/s\right)\)
Cơ năng của vật là:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}.0,1.20^2+0,1.10.25=45\) (J)
Tại vị trí chạm đất:
\(W_{đmax}=W=45\) (J)
\(\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2W_{đmax}}{m}}=\sqrt{\dfrac{2.45}{0,1}}=30\) (m/s)