Một vật nặng \(2,5\text{ kg}\) được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc đầu \(8\text{ m/s}\). Vận tốc của vật khi có động năng bằng thế năng là bao nhiêu? lẹ len cíu tui dứi
Quảng cáo
7 câu trả lời 112
Tóm tắt nhanh:
Khối lượng $m = 2,5 \text{ kg}$ (con số này đưa vào cho vui thôi chứ lát nữa triệt tiêu hết á).
Vận tốc ban đầu ở mặt đất $v_0 = 8 \text{ m/s}$.
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Các bước giải siêu tốc:
Cơ năng ban đầu của vật (tại mặt đất):
Lúc này vật chỉ có động năng, thế năng bằng 0.
$W = W_{d0} = \frac{1}{2}mv_0^2$
Cơ năng tại vị trí có động năng bằng thế năng ($W_đ = W_t$):
Vì chúng ta đang cần tìm vận tốc ($v$), nên hãy quy hết cơ năng về theo động năng ($W_đ$) nhé:
$W' = W_đ + W_t = W_đ + W_đ = 2W_đ = 2 \cdot \left(\frac{1}{2}mv^2\right) = mv^2$
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ($W = W'$):
$\frac{1}{2}mv_0^2 = mv^2$
Bí kíp: Triệt tiêu khối lượng $m$ ở cả 2 vế luôn! Giờ thì ta có:
$v^2 = \frac{v_0^2}{2}$
$v = \frac{v_0}{\sqrt{2}}$
Thay số vào tính:
$v = \frac{8}{\sqrt{2}} = 4\sqrt{2} \approx 5,66 \text{ m/s}$
Kết luận
Vận tốc của vật khi động năng bằng thế năng là $4\sqrt{2} \text{ m/s}$ (hoặc xấp xỉ $5,66 \text{ m/s}$).
1. Phân tích cơ năng lúc ném
Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng ban đầu của vật chỉ gồm động năng:
\(W=W_{d0}=\frac{1}{2}mv_{0}^{2}\)
2. Thiết lập hệ thức tại vị trí động năng bằng thế năng
Khi vật ở vị trí có động năng bằng thế năng (\(W_d = W_t\)), cơ năng của vật là:
\(W=W_{d}+W_{t}=W_{d}+W_{d}=2W_{d}=2\cdot \left(\frac{1}{2}mv^{2}\right)=mv^{2}\)
3. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng
Cho cơ năng ban đầu bằng cơ năng lúc sau:
\(\frac{1}{2}mv_{0}^{2}=mv^{2}\implies v^{2}=\frac{v_{0}^{2}}{2}\)
Thay số \(v_0 = 8 \text{ m/s}\) vào công thức:
\(v=\frac{v_{0}}{\sqrt{2}}=\frac{8}{\sqrt{2}}=4\sqrt{2}\approx 5,66\text{\ (m/s)}\)
✅ Kết luận
Vận tốc của vật tại vị trí đó là \(4\sqrt{2} \text{ m/s}\) (hoặc \(5,66 \text{ m/s}\)).
1. Phân tích cơ năng lúc ném
Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng ban đầu của vật chỉ gồm động năng:
\(W=W_{d0}=\frac{1}{2}mv_{0}^{2}\)
2. Thiết lập hệ thức tại vị trí động năng bằng thế năng
Khi vật ở vị trí có động năng bằng thế năng (\(W_d = W_t\)), cơ năng của vật là:
\(W=W_{d}+W_{t}=W_{d}+W_{d}=2W_{d}=2\cdot \left(\frac{1}{2}mv^{2}\right)=mv^{2}\)
3. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng
Cho cơ năng ban đầu bằng cơ năng lúc sau:
\(\frac{1}{2}mv_{0}^{2}=mv^{2}\implies v^{2}=\frac{v_{0}^{2}}{2}\)
Thay số \(v_0 = 8 \text{ m/s}\) vào công thức:
\(v=\frac{v_{0}}{\sqrt{2}}=\frac{8}{\sqrt{2}}=4\sqrt{2}\approx 5,66\text{\ (m/s)}\)
✅ Kết luận
Vận tốc của vật tại vị trí đó là \(4\sqrt{2} \text{ m/s}\) (hoặc \(5,66 \text{ m/s}\)).
Vận tốc của vật khi động năng bằng thế năng là \(4\sqrt{2}\) m/s (xấp xỉ \(5,7\) m/s). [1]
Các bước giải chi tiết:
Chọn mốc thế năng: Tại mặt đất (nơi ném vật).
Cơ năng ban đầu (\(W_{0}\)):
\(W_{0}=W_{đ0}+W_{t0}=\frac{1}{2}mv_{0}^{2}+0\)
Cơ năng tại vị trí động năng bằng thế năng (\(W\)):
Vì \(W_đ = W_t \Rightarrow W = W_đ + W_t = 2W_đ = 2 \cdot \frac{1}{2}mv^2 = mv^2\)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
\(W=W_{0}\Rightarrow mv^{2}=\frac{1}{2}mv_{0}^{2}\)
\(\Rightarrow v^{2}=\frac{v_{0}^{2}}{2}\Rightarrow v=\frac{v_{0}}{\sqrt{2}}\)
Thay số:
\(v=\frac{8}{\sqrt{2}}=4\sqrt{2}\approx 5,66\text{\ m/s}\)
(Lưu ý: Khối lượng \(2,5\text{ kg}\) của vật là dữ kiện phụ, không ảnh hưởng đến kết quả vận tốc).
5.66m/s
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
94918 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
78307 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
51762 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
35284 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32333

