Câu 32. Một vật có khối lượng 4 kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó Wt1 = 600 J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt2 = -800 J. Xác định vị trí vật đã rơi từ độ cao n...

Khái niệm:

Thế năng trọng trường: Là dạng năng lượng mà một vật có được do vị trí của nó so với một mực chuẩn nào đó (thường chọn mặt đất làm mực chuẩn).
Công thức: Wt = m.g.h
Wt: Thế năng (J)
m: Khối lượng vật (kg)
g: Gia tốc trọng trường (m/s²)
h: Độ cao so với mốc thế năng (m)
Giải câu 45:

Phân tích:
Thế năng Wt2 âm (-) nghĩa là vật đã rơi xuống dưới mốc thế năng (mặt đất).
Sự chênh lệch giữa Wt1 và Wt2 chính là công của trọng lực thực hiện khi vật rơi.
Giải:
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Công của trọng lực A = Wt1 - Wt2 = 600 - (-800) = 1400 J.
Mà A = m.g.h => h = A / (m.g) = 1400 / (4 * 10) = 35 m.
Vậy vật đã rơi từ độ cao 35m so với mặt đất.

Giải câu 33:

Câu a:

Vì Wt2 = -1000 J < 0 nên mốc thế năng đã chọn nằm cao hơn vị trí vật chạm đất.
Kết luận: Gốc thế năng được chọn ở một vị trí nào đó cao hơn mặt đất.
Câu b:

Tương tự câu 45, ta tính được độ cao vật rơi so với mốc thế năng: h = (Wt1 - Wt2) / (m.g) = (600 - (-1000)) / (5 * 10) = 32 m.
Lưu ý: Đây là độ cao so với mốc thế năng, không phải so với mặt đất. Để tính độ cao so với mặt đất, cần biết chính xác vị trí của mốc thế năng so với mặt đất.
Kết luận:

Vật đã rơi từ độ cao 32m so với mốc thế năng đã chọn.
Để tính được độ cao so với mặt đất, cần biết thêm thông tin về vị trí của mốc thế năng.