Một con lắc đơn gồm sợi dây không dãn, đầu trên sợi dây gắn giá cố định, đầu dưới gắn vật nặng m = 0,25kg. Kéo vật đến vị trí có độ cao 0,4m so với vị trí thấp nhất rồi thả nhẹ cho vật chuyển động. Coi cơ năng bảo toàn. Chọn gốc thế năng tại ví trị thấp nhất của vật. Tìm tốc độ của vật tại vị trí có cơ năng bằng 2 lần động năng theo đơn vị m/s. Kết quả làm tròn đến 01 chữ số thập phân.
Quảng cáo
1 câu trả lời 247
Thế năng ban đầu tại độ cao h=0,4 m là:
Wt=mgh=0,25×9,8×0,4=0,98J
Tổng cơ năng của hệ được bảo toàn, nên cơ năng tại vị trí mà động năng gấp 2 lần thế năng mới cũng bằng 0,98 J.
Nếu động năng tại vị trí đó là Wđ mới=2W′t, với W′t là thế năng mới, thì:
Wđ mới+W′t=0,98
2W′t+W′t=0,98⇒3W′t=0,98⇒W′t=0,983≈0,33J
Động năng tại vị trí đó là:
Wđ mới=2W′t=2×0,33=0,66J
Tốc độ tại vị trí đó:
0,66=12×0,25×v2⇒v2=0,66×20,25=5,28
v=√5,28≈2,3m/s
Vậy, tốc độ của vật tại vị trí có cơ năng bằng 2 lần động năng là khoảng 2,3m/s.
Quảng cáo