Từ độ cao h=20m, phải ném vật thẳng đứng với vận tốc bao nhiêu để vật này tới mặt đất sớm hơn 1s so với thả rơi tự do? Lấy g=10m/s^2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
1) Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực cơ năng được bảo toàn
Chọn mốc thế năng tại mặt đất:
\(W_1=W_2\Leftrightarrow mgz_1=\dfrac{1}{2}mv_2^2\Rightarrow v_2=\sqrt{400}=20\left(m/s\right)\)
b) Tương tự bảo toàn cơ năng part 2: ( mốc thế năng vẫn ở mặt đất )
\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz_1=\dfrac{1}{2}mv_2^2\Rightarrow v_2=30\left(m/s\right)\)
2) Dễ chứng minh được: \(a=-\mu g=-2,5\left(m/s^2\right)\) (chiếu 1 tí là ra thôi :D nhẩm càng tốt)
\(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow v=\sqrt{v_0^2+2aS}=10\sqrt{3}\left(m/s\right)\)
Quãng đường vật đi được tối đa tức là v=0
\(v^2-v_0^2=2aS\Rightarrow S=\dfrac{v^2-v_0^2}{2a}=80\left(m\right)\)
Câu 1.
Cơ năng:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+m\cdot10\cdot30=300m\left(J\right)\)
Tại nơi có \(W_đ=2W_t\) thì cơ năng:
\(W'=W_đ+W_t=3W_t=3mgh=3mg\cdot\dfrac{1}{2}gt^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow300m=3mg\cdot\dfrac{1}{2}gt^2\)
\(\Rightarrow300=3\cdot10\cdot\dfrac{1}{2}\cdot10\cdot t^2\)
\(\Rightarrow t=\sqrt{2}\approx1,41s\)
Câu 2.
Cơ năng tại nơi có độ cao \(h_{max}=18m\):
\(W=mgh_{max}=180m\left(J\right)\)
Cơ năng vật tại nơi có \(W_đ=W_t\):
\(W'=W_đ+W_t=2W_t=2mgz\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow180m=2mgz\)
\(\Rightarrow z=\dfrac{180}{2g}=\dfrac{180}{2\cdot10}=9m\)
a)Chọn chiều dương hướng lên.
PT chuyển động vật một: \(x_1=\dfrac{10t^2}{2}=5t^2\)
PT chuyển động vật hai: \(x_2=x_{02}+v_0t+\dfrac{1}{2}gt^2=180-80t+5t^2\)
Hai vật gặp nhau: \(x_1=x_2\)
\(\Rightarrow5t^2=180-80t+5t^2\Rightarrow t=2,25s\)
b)Thời gian vận tốc hai vật bằng nhau:
\(v_1=v_2\Rightarrow gt=v_0+gt\Rightarrow10t=80-10t\)
\(\Rightarrow t=4s\)
Câu 1.
Cơ năng:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot6^2+m\cdot10\cdot0=18m\left(J\right)\)
Tại độ cao max có cơ năng: \(W'=mgh_{max}=10mh_{max}\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow18m=10mh_{max}\)
\(\Rightarrow h_{max}=1,8m\)
Câu 2.
Cơ năng vật:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+10m\cdot20=200m\left(J\right)\)
Tại một điểm trên mặt đất vật có cơ năng \(\left(z=0m\right)\):
\(W'=\dfrac{1}{2}mv'^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)\(\Rightarrow200m=\dfrac{1}{2}mv'^2\)
Vận tốc vật khi vừa chạm đất:
\(v'=\sqrt{2\cdot200}=20m\)/s
Thời gian của vật thả rơi là \(t_1\) \(\Rightarrow h = \dfrac{1}{2}.g.t_1^2\)
\(\Rightarrow t_1=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2.45}{10}}=3(s)\)
Thời gian của vật bị ném là \(t_2\) \(\Rightarrow t_2=t_1-1=3-1=2(s)\)
Ta có: \(h=v_0.t_2+\dfrac{1}{2}g.t_2^2\)
\(\Rightarrow 45=v_0.2+\dfrac{1}{2}.10.2^2\)
\(\Rightarrow v_0=12,5(m/s)\)
bài 4
giải
vận tốc cực đại trong quá trình rơi đạt được là lúc vật chạm đất (z=0)
ta có \(m.g.h=0,5.mv^2\Rightarrow v=\sqrt{2gh}\)
\(\Rightarrow v=\sqrt{2.10.20}=20m/s\)
bài 3
giải
ta có: m.g.h=2Wđ=1.0,5.m.\(v^2\Rightarrow v=\sqrt{g.h}\)
\(\Rightarrow v=\sqrt{10.20}=10\sqrt{2}m/s\)
ta có thời gian rơi tự do là : \(t=\sqrt{\dfrac{2S}{g}}=\sqrt{\dfrac{2.20}{10}}=2\left(s\right)\)
\(\Rightarrow\) để vật này tới mặt đất sớm hơn 1 giây so với thả tự do thì vật phải tới đất trong 1 giây
ta có : \(S=v_ot+\dfrac{1}{2}gt^2\Leftrightarrow20=v_o+\dfrac{1}{2}.10.1^2\Rightarrow v_o=15\left(m\backslash s\right)\)
vậy để vật tới mặt đất sớm hơn 1 giây so với thả tự do thì ta phải ném vật thẳng đứng với vật tốc \(15m\backslash s\)