Quảng cáo
1 câu trả lời 107
Ta có thể giải quyết bài toán này bằng sử dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng.
a) Xác định động năng, thế năng, cơ năng của vật ở độ cao thả vật:
- Động năng (\(KE\)) của vật được tính bằng công thức:
\[ KE = \frac{1}{2}mv^2 \]
trong đó \(m\) là khối lượng của vật (1 kg), và \(v\) là vận tốc của vật.
- Thế năng (\(PE\)) của vật được tính bằng công thức:
\[ PE = mgh \]
trong đó \(g\) là gia tốc trọng trường (lấy \(g = 10 \, \text{m/s}^2\) như trong bài toán), và \(h\) là độ cao của vật so với mặt đất.
- Cơ năng của vật (\(TE\)) là tổng của động năng và thế năng:
\[ TE = KE + PE \]
b) Xác định vị trí và vận tốc của vật khi động năng bằng thế năng:
Khi động năng bằng thế năng (\(KE = PE\)), ta có:
\[ \frac{1}{2}mv^2 = mgh \]
\[ v^2 = 2gh \]
\[ v = \sqrt{2gh} \]
Vận tốc của vật là \(v\), và vị trí của vật là ở độ cao \(h\).
c) Tìm vận tốc cực đại của vật (khi vật chạm đất):
Vật chạm đất khi \(h = 0\). Tại thời điểm này, toàn bộ năng lượng cơ năng được chuyển đổi thành động năng. Vận tốc cực đại có thể được tính bằng công thức:
\[ v_{\text{max}} = \sqrt{2gh} \]
\[ v_{\text{max}} = \sqrt{2 \times 10 \times 50} \]
\[ v_{\text{max}} = \sqrt{1000} \]
\[ v_{\text{max}} = 10 \, \text{m/s} \]
Vậy, vận tốc cực đại của vật khi vật chạm đất là \(10 \, \text{m/s}\).
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
6 107694
-
4 71079
-
39422