Quảng cáo
3 câu trả lời 505
1. Thế năng (W):
\( W = m \cdot g \cdot h \)
Với:
- \( m = 5 \, kg \) (khối lượng vật),
- \( g = 9.8 \, m/s^2 \) (gia tốc trọng trường),
- \( h = 4 \, m \) (độ cao ban đầu).
Thế năng tại vị trí ban đầu:
\( W = 5 \cdot 9.8 \cdot 4 = 196 \, J \).
2. Động năng (K):
Vì vật đang ở trạng thái nghỉ tại độ cao 4m, vận tốc ban đầu \( v_0 = 0 \), nên động năng \( K = \frac{1}{2} m v^2 = 0 \, J \).
3. Cơ năng (E):
Cơ năng của vật ở vị trí ban đầu là tổng của động năng và thế năng.
\( E = K + W = 0 + 196 = 196 \, J \).
Kết quả phần a:
- Thế năng ban đầu: \( W = 196 \, J \).
- Động năng ban đầu: \( K = 0 \, J \).
- Cơ năng ban đầu: \( E = 196 \, J \).
b) Để tính vận tốc của vật tại vị trí khi động năng \( K \) bằng 2 lần thế năng \( W \), ta tiến hành như sau:
1. Giả sử tại vị trí nào đó trong quá trình rơi tự do:
\( K = 2 \cdot W \).
2. Từ định luật bảo toàn cơ năng:
\( E = K + W = 196 \, J \) (vì cơ năng không thay đổi trong quá trình rơi).
3. Thay \( K = 2 \cdot W \) vào phương trình cơ năng:
\( 196 = 2 \cdot W + W \Rightarrow 3 \cdot W = 196 \)
\( W = \frac{196}{3} \approx 65.33 \, J \).
4. Tính động năng \( K \):
\( K = 2 \cdot W = 2 \cdot 65.33 \approx 130.67 \, J \).
5. Sử dụng công thức động năng để tìm vận tốc:
\( K = \frac{1}{2} m v^2 \Rightarrow v = \sqrt{\frac{2 \cdot K}{m}} \)
\( v = \sqrt{\frac{2 \cdot 130.67}{5}} \approx 7.23 \, m/s \).
Kết quả phần b: Vận tốc của vật khi động năng bằng 2 lần thế năng là khoảng \( 7.23 \, m/s \).
1. Thế năng (W):
W=m⋅g⋅hW=m⋅g⋅h
Với:
- m=5kgm=5kg (khối lượng vật),
- g=9.8m/s2g=9.8m/s2 (gia tốc trọng trường),
- h=4mh=4m (độ cao ban đầu).
Thế năng tại vị trí ban đầu:
W=5⋅9.8⋅4=196JW=5⋅9.8⋅4=196J.
2. Động năng (K):
Vì vật đang ở trạng thái nghỉ tại độ cao 4m, vận tốc ban đầu v0=0v0=0, nên động năng K=12mv2=0JK=12mv2=0J.
3. Cơ năng (E):
Cơ năng của vật ở vị trí ban đầu là tổng của động năng và thế năng.
E=K+W=0+196=196JE=K+W=0+196=196J.
Kết quả phần a:
- Thế năng ban đầu: W=196JW=196J.
- Động năng ban đầu: K=0JK=0J.
- Cơ năng ban đầu: E=196JE=196J.
b) Để tính vận tốc của vật tại vị trí khi động năng KK bằng 2 lần thế năng WW, ta tiến hành như sau:
1. Giả sử tại vị trí nào đó trong quá trình rơi tự do:
K=2⋅WK=2⋅W.
2. Từ định luật bảo toàn cơ năng:
E=K+W=196JE=K+W=196J (vì cơ năng không thay đổi trong quá trình rơi).
3. Thay K=2⋅WK=2⋅W vào phương trình cơ năng:
196=2⋅W+W⇒3⋅W=196196=2⋅W+W⇒3⋅W=196
W=1963≈65.33JW=1963≈65.33J.
4. Tính động năng KK:
K=2⋅W=2⋅65.33≈130.67JK=2⋅W=2⋅65.33≈130.67J.
5. Sử dụng công thức động năng để tìm vận tốc:
K=12mv2⇒v=√2⋅KmK=12mv2⇒v=2⋅Km
v=√2⋅130.675≈7.23m/sv=2⋅130.675≈7.23m/s.
Kết quả phần b: Vận tốc của vật khi động năng bằng 2 lần thế năng là khoảng 7.23m/s7.23m/s.
...Xem thêm
+ Thế năng của vật ở độ cao 4m là:
Wt = Ph = 10.1,5.4 = 60 (J)
+ Ở vị trí mặt đất động năng của vật là:
Wđ = ½mv² = ½ .1,5. v² = 0,75 v²
+ Do toàn bộ thế năng chuyển thành động năng và động năng lúc vật vừa chạm đất là bằng 0 nên:
Wt = Wđ ⇔ 60 = 0,75v² ⇔ v = 4√5 (m/s)
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
94110
-
Hỏi từ APP VIETJACK75529
-
33599
-
29180

