Quảng cáo
4 câu trả lời 12557
Giải bài toán về động năng và thế năng
Đề bài:
Một vật có khối lượng 500g đang ở độ cao 30m so với mặt đất. Chọn mốc thế năng ở mặt đất. a) Thả cho vật rơi tự do. Tính động năng và thế năng của vật khi chạm đất. b) Khi vật có động năng 75J thì thế năng của vật là bao nhiêu?
Giải:
a) Tính động năng và thế năng của vật khi chạm đất:
Khi chạm đất:
Độ cao h = 0m => Thế năng W_t = mgh = 0J (vì h = 0)
Tất cả thế năng ban đầu đã chuyển hóa thành động năng khi chạm đất.
Tính vận tốc chạm đất: Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W_đ + W_t = hằng số => W_đ(chạm đất) = W_t(ban đầu) = mgh => 0.5 * m * v^2 = mgh => v = √(2gh) = √(2 * 10 * 30) ≈ 24.5 m/s
Tính động năng khi chạm đất: W_đ(chạm đất) = 0.5 * m * v^2 = 0.5 * 0.5 * 24.5^2 ≈ 150.06 J
Kết luận: Khi chạm đất, vật có động năng là 150.06 J và thế năng là 0 J.
b) Khi vật có động năng 75J thì thế năng của vật là bao nhiêu?
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: W_đ + W_t = hằng số = W_t(ban đầu) => W_t = W_t(ban đầu) - W_đ => W_t = mgh - 75 => W_t = 0.5 * 10 * 30 - 75 = 75 J
Kết luận: Khi vật có động năng 75J thì thế năng của vật cũng bằng 75J.
Kết quả:
Câu a: Khi chạm đất, vật có động năng 150.06 J và thế năng 0 J.
Câu b: Khi vật có động năng 75J thì thế năng của vật là 75J.
Giải thích:
Động năng: Là năng lượng mà vật có được do chuyển động.
Thế năng: Là năng lượng mà vật có được do vị trí của nó so với một vị trí mốc.
Định luật bảo toàn cơ năng: Trong quá trình chuyển động của vật, tổng động năng và thế năng của vật không đổi nếu không có tác dụng của lực ma sát.
b,
Tại mặt đất, z=0→Wt=0Jz=0→Wt=0J
v=√2gh=√2.10.30=10.√6m/sv=2gh=2.10.30=10.6m/s
=> Wd=12mv2=12.0,5.(10.√6)2=150JWd=12mv2=12.0,5.(10.6)2=150J
c,
Wd=75J→12mv2=75→v=10.√3m/sWd=75J→12mv2=75→v=10.3m/s
v2=2gh→h=v22g=15mv2=2gh→h=v22g=15m
=> z=30−15=15mz=30−15=15m
=> Wt=mgz=75J
Một vật có khối lượng 500 g đang ở độ cao 30 m so với mặt đất chọn mốc thế năng ở mặt đất thả cho vật rơi tự do tính động năng và thế năng của vật khi chạm đất là
Thả vật rơi tự do tính động năng và thế năng của vật khi chạm đất
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
94110
-
Hỏi từ APP VIETJACK75529
-
33599
-
29180

