Câu 2. Một viên bi thép khôi lượng m-600g được nang len độ cao h =4m so với bể mặt tấm thép rồi thả cho nó roi xuông. a. Thê năng của viên bỉ như thế nào? b. Khi viên bi bắt đầu chạm mặt tấm thép thi...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng các công thức về thế năng và động năng trong vật lý. ### a. Thế năng của viên bi như thế nào? Thế năng (PE) của viên bi ở độ cao h được tính bằng công thức: \[ PE = mgh \] Trong đó: - \( m = 600 \, g = 0.6 \, kg \) (chuyển đổi từ gram sang kilogam) - \( g = 9.81 \, m/s^2 \) (gia tốc trọng trường) - \( h = 4 \, m \) Tính thế năng: \[ PE = 0.6 \times 9.81 \times 4 = 23.544 \, J \] ### b. Khi viên bi bắt đầu chạm mặt tấm thép thì động năng của viên bi như thế nào? Khi viên bi chạm mặt tấm thép, toàn bộ thế năng đã chuyển hóa thành động năng (KE). Do đó, động năng lúc này sẽ bằng thế năng ban đầu: \[ KE = PE = 23.544 \, J \] ### c. Tính thế năng của viên bi tại độ cao h. Như đã tính ở phần a, thế năng của viên bi tại độ cao h là: \[ PE = 23.544 \, J \] ### d. Ở độ cao nào thì thế năng của viên bi bằng 1/2 động năng của viên bi đó? Ta có: \[ PE = \frac{1}{2} KE \] Vì khi viên bi rơi từ độ cao h, động năng tại độ cao h là: \[ KE = mgh \] Vậy ta có: \[ mgh' = \frac{1}{2} mgh \] Rút gọn \( m \) (không bằng 0): \[ gh' = \frac{1}{2} gh \] Chia cả hai vế cho \( g \): \[ h' = \frac{1}{2} h \] Thay \( h = 4 \, m \): \[ h' = \frac{1}{2} \times 4 = 2 \, m \] ### Kết luận: - a. Thế năng của viên bi là 23.544 J. - b. Động năng của viên bi khi chạm mặt tấm thép là 23.544 J. - c. Thế năng của viên bi tại độ cao h là 23.544 J. - d. Thế năng của viên bi bằng 1/2 động năng của nó tại độ cao 2 m.