một vật có khối lượng 1 kg, được thả rơi tự do từ độ cao 40 m. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, tính vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy g = 10 m/s2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Bài 1 :
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
\(W = \dfrac{1}{2}mv^2 + mgz = \dfrac{1}{2}.1.5^2 + 1.10.45=462,5(J)\)
Bài 2 :
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
a)
Cơ năng tại A :
\(W_A = W_{đ_A} + W_{t_A}\)
Tại độ cao 25m :
\(W = W_{đ} +W_t\)
Bảo toàn cơ năng :\(W_A =W\)
Suy ra:
\(W_đ+W_t = W_{t_A}\\ \Leftrightarrow W_đ = 0,5.10.80 - 0,5.10.25 = 275(J)\)
b)
\(s = v_ot + \dfrac{1}{2}gt^2 = 0,5.10.t^2 = 25\Rightarrow t = \sqrt{5}\\ \Rightarrow v = gt = 10\sqrt{5}\)
Ta có :
\(W = \dfrac{1}{2}mv^2 = 0,5.2.(10\sqrt{5})^2 = 500(J)\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Bài 1.
a)Cơ năng vật tại nơi thả:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot0^2+0,5\cdot10\cdot10=50J\)
b)Vận tốc chạm đất vật:
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot10}=10\sqrt{2}\)m/s
c)Cơ năng tại nơi có \(W_đ=1,5W_t\):
\(W'=W_đ+W_t=1,5W_t+W_t=2,5W_t=2,5mgh\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow50=2,5mgh\Rightarrow h=\dfrac{50}{2,5\cdot0,5\cdot10}=4m\)
d)Độ biến thiên động năng:
\(\Delta W=A_c=50J\)
Lực trung bình tác dụng:
\(F=\dfrac{A_c}{s}=\dfrac{50}{0,05}=1000N\)
Bài 2.
Áp suất lúc sau: \(p_2=\dfrac{1}{2}p_1=\dfrac{1}{2}\cdot2=1atm\)
Quá trình đẳng nhiệt: \(p_1\cdot V_1=p_2\cdot V_2\)
\(\Rightarrow V_2=\dfrac{p_1\cdot V_1}{p_2}=\dfrac{2\cdot2}{1}=4l\)
Bài 3.
\(T_1=20^oC=20+273=293K\)
\(T_2=42^oC=42+273=315K\)
Quá trình đẳng tích: \(\dfrac{p_1}{V_1}=\dfrac{p_2}{V_2}\)
\(\Rightarrow\dfrac{2}{293}=\dfrac{p_2}{315}\Rightarrow p_2=2,15atm\)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
a. Cơ năng của vật lúc thả là:
\(W=W_{tmax}=mgh=0,25.10.80=200\left(J\right)\)
b. Động năng của vật khi chạm đất là:
\(W_{đmax}=W=200\) (J)
\(\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{2.200}{0,25}}=40\) (m/s)
c. Động năng của vật ở độ cao 10 m so với mặt đất là:
\(W_đ=W-W_t=200-0,25.10.10=175\) (J)
Vận tốc của vật khi đó là:
\(v=\sqrt{\dfrac{2.175}{0,25}}=37,4\) (m/s)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
a)
Gọi vị trí ban đầu là A, cơ năng của vật tại vị trí ban đầu là:
\(W_A=W_t+W_đ=m.g.h_A+0=1.10.125=1250\left(J\right)\)
b)
Gọi vị trí chạm đất là B, theo định luật bảo toàn cơ năng:
\(W_A=W_B\)
\(W_{tA}+W_{đA}=W_{tB}+W_{đB}\)
\(1250=0+\frac{1}{2}.1.v^2\)
\(\Rightarrow v=50\)(m/s)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Vận tốc của vật sau khi rơi được 1 giây:
\(v=gt_1=10.1=10m/s\)
Động lượng của vật khi rơi được 1 giây:
\(p_1=m.v=1.10=10\left(kg.m/s\right)\)
Thời gian vật rơi đền lúc vừa chạm đất:
\(t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2.20}{10}}=\sqrt{4}=2s\)
Vận tốc của vật khi vừa chạm đất:
\(v=gt_2=10.2=20m/s\)
Động lượng của vật khi vừa chạm đất:
\(p_2=m.v=1.20=20\left(kg.m/s\right)\)
Cơ năng của vật ở độ cao 40 m là :
\(W^`=W_t^`=m\cdot g\cdot z=1\cdot40\cdot10=400\left(J\right)\)
Định luật bảo toàn cơ năng :
\(W=W^`=400\left(J\right)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v^2=400\)
\(\Leftrightarrow v=20\sqrt{2}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Cách làm trắc nghiệm :
\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot40}=20\sqrt{2}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)