Quảng cáo
3 câu trả lời 1196
Năng lượng cơ học = Năng lượng động năng + Năng lượng tiềm năng
Ta biết rằng năng lượng động năng (K) = mgh và năng lượng tiềm năng (U) = mgh.
Vì ở vị trí động năng của vật, năng lượng động năng bằng 2 lần năng lượng tiềm năng,
ta có: 2mgh = mgh
Suy ra: h = 2h
Vậy, độ cao so với mặt đất của vật là 90m x 2 = 180m.
Giải bài toán: Vị trí động năng của vật bằng 2 lần thế năng vật có độ cao so với mặt đất là bao nhiêu?
Giải:
1. Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
2. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
Tại vị trí thả vật:
W = mgh
Tại vị trí động năng bằng 2 lần thế năng:
Wđ = 2Wt
=> 3Wt = mgh
=> h = 3Wt / mg
=> h = 3 * (2 * 1/2 * mv^2) / (mg)
=> h = 3v^2 / g
3. Sử dụng định luật bảo toàn năng lượng:
W = Wđ + Wt = const
=> mgh = 1/2 * mv^2 + mgh'
4. Giải hệ phương trình:
h = 3v^2 / g
mgh = 1/2 * mv^2 + mgh'
Ta có:
v^2 = 2g(h - h')
Thay vào h = 3v^2 / g, ta được:
h = 3 * 2g(h - h') / g
=> 3h - 3h' = 2h - 2h'
=> h = h'
**Vậy, vị trí động năng của vật bằng 2 lần thế năng vật là cùng độ cao so với vị trí thả vật.
Lưu ý:
Kết quả này chỉ đúng khi bỏ qua lực cản của không khí.
Trong thực tế, lực cản của không khí sẽ làm giảm tốc độ rơi của vật, do đó, vị trí động năng của vật bằng 2 lần thế năng sẽ nhỏ hơn độ cao so với vị trí thả vật.
Chúc bạn học tốt!
Quảng cáo