từ vị trí o cách mặt đất 20m người ta thả rơi 1 vật tính lời giải chi tiết
Quảng cáo
2 câu trả lời 211
Bài toán: Thả rơi vật từ độ cao 20m
Đề bài chi tiết:
Một vật được thả rơi tự do từ điểm O cách mặt đất 20m.
Bỏ qua sức cản của không khí.
Lấy gia tốc trọng trường g = 10 m/s².
Yêu cầu:
Tính các đại lượng vật lý liên quan đến quá trình rơi của vật như:Vận tốc chạm đất.
Thời gian rơi.
Vận tốc tại một điểm bất kỳ trên quãng đường rơi.
... (các yêu cầu khác có thể được bổ sung)
Giải quyết bài toán:
Chọn hệ quy chiếu:
Gốc O tại vị trí thả vật.
Chiều dương hướng xuống.
Gốc thời gian là lúc thả vật.
Phương trình chuyển động:
Do vật rơi tự do nên chuyển động của vật là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
Phương trình chuyển động: y = v₀t + 1/2gt²Với:y: độ cao của vật so với gốc O (m)
v₀: vận tốc ban đầu (m/s) (ở đây v₀ = 0 vì thả rơi tự do)
g: gia tốc trọng trường (m/s²)
t: thời gian rơi (s)
Thay số:
y = 20m
v₀ = 0 m/s
g = 10 m/s²
Phương trình trở thành: 20 = 5t²
Giải phương trình:
Tìm được thời gian rơi: t = 2s.
Tính vận tốc chạm đất:
Sử dụng công thức: v = v₀ + gt
Thay số: v = 0 + 10 * 2 = 20 m/s.
Vận tốc tại một điểm bất kỳ:
Để tính vận tốc tại một điểm cách mặt đất h (m), ta tìm thời gian t' để vật rơi đến độ cao đó: h = 5t'².
Sau đó, tính vận tốc tại thời điểm t' bằng công thức v = gt'.
Kết quả:
Thời gian vật rơi chạm đất: 2s.
Vận tốc chạm đất: 20 m/s.
ọn gốc thế năng tại mặt đất
Cơ năng vật tại vị trí rơi tự do là:
W1=Wt1=mgh1W1=Wt1=mgh1
=>W1=10.20.m=200m(J)=>W1=10.20.m=200m(J)
a. Vận tốc khi chạm đất (h=0 nên ta bỏ qua thế năng)
W1=W2=Wđ2W1=W2=Wđ2
<=>200m=12mv22<=>200m=12mv22
<=>200=12v22<=>200=12v22
=>v2=20(m/s)=>v2=20(m/s)
b.
W1=W3=Wđ3+Wt3W1=W3=Wđ3+Wt3
<=>W1=Wt3+Wt3<=>W1=Wt3+Wt3
<=>200m=2.mgh2<=>200m=2.mgh2
<=>200=2.10.h2<=>200=2.10.h2
=>h2=10m=>h2=10m
c.
W1=WB=WđB+WtBW1=WB=WđB+WtB
<=>W1=3WtB+WtB<=>W1=3WtB+WtB
<=>200m=4mghB<=>200m=4mghB
<=>200=4.10.hB<=>200=4.10.hB
=>hB=5(m)=>hB=5(m)
d.
Ta có độ cao của vật = 20m
Mà vật đi nửa đoạn đường
=> Vật đi 10m, độ cao lúc này=10m
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
W1=W4=Wđ4+Wt4W1=W4=Wđ4+Wt4
<=>200m=12mv24+mgh4<=>200m=12mv42+mgh4
<=>200=12v24+10.10<=>200=12v42+10.10
=>v4=10√2(m/s)=>v4=102(m/s)
(Câu d bạn có thể dùng công thức 2gs = v2v2 để tính sẽ nhanh hơn. Nhưng mình nghĩ là bạn đang học chương bảo toàn cơ năng nên mình sẽ dùng bảo toàn cơ năng để tính cho bạn ^^)
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
94264 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
76251 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
51399 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
33705 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
29302

