24/03/2025
24/03/2025
24/03/2025
Chắc chắn rồi, hãy cùng giải bài toán này từng bước:
a) Ở độ cao nào động năng bằng thế năng?
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
Cơ năng tại vị trí thả vật (h = 10 m): E₁ = W_t1 + W_đ1 = mgh + 0 (vì vận tốc ban đầu bằng 0)
Cơ năng tại vị trí động năng bằng thế năng (h'): E₂ = W_t2 + W_đ2 = mgh' + mgh' = 2mgh'
Vì bỏ qua ma sát, E₁ = E₂
mgh = 2mgh'
h' = h / 2 = 10 m / 2 = 5 m
Kết quả: Ở độ cao 5 m, động năng bằng thế năng.
b) Ở độ cao nào vật đạt tốc độ 15 m/s?
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:
Cơ năng tại vị trí thả vật (h = 10 m): E₁ = mgh = 1 kg * 9.8 m/s² * 10 m = 98 J
Cơ năng tại vị trí vật đạt tốc độ 15 m/s (h''): E₃ = W_t3 + W_đ3 = mgh'' + (1/2)mv²
Tính thế năng và động năng tại vị trí vật đạt tốc độ 15 m/s:
Động năng: W_đ3 = (1/2) * 1 kg * (15 m/s)² = 112.5 J
Thế năng: W_t3 = E₁ - W_đ3 = 98 J - 112.5 J = -14.5 J
Tính độ cao h'':
W_t3 = mgh''
h'' = W_t3 / (mg) = -14.5 J / (1 kg * 9.8 m/s²) = -1.48 m
Kết quả: Vì độ cao không thể âm, nên không có độ cao nào vật đạt tốc độ 15 m/s. Điều này có nghĩa là vận tốc của vật không bao giờ đạt đến 15 m/s trong quá trình rơi tự do từ độ cao 10 m.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
05/07/2025
Top thành viên trả lời