Dưới đây là lời giải từng câu:
---
**Câu 1:**
Viên đạn khối lượng \( m = 100 \, \text{gam} = 0{,}1 \, \text{kg} \),
vận tốc ban đầu \( v_1 = 300 \, m/s \),
vận tốc sau khi xuyên qua tấm gỗ \( v_2 = 100 \, m/s \),
độ dày tấm gỗ \( d = 5 \, cm = 0{,}05 \, m \).
- Tính gia tốc trung bình \( a \) khi viên đạn đi qua tấm gỗ:
Giả sử chuyển động thẳng đều biến đổi đều, gia tốc:
\[
a = \frac{v_2^2 - v_1^2}{2d} = \frac{(100)^2 - (300)^2}{2 \times 0{,}05} = \frac{10000 - 90000}{0{,}1} = \frac{-80000}{0{,}1} = -800000 \, m/s^2
\]
Gia tốc âm vì vận tốc giảm.
- Lực tác dụng lên viên đạn:
\[
F = m |a| = 0{,}1 \times 800000 = 80000 \, N
\]
**Đáp án:** Lực trung bình tác dụng lên viên đạn là \( 8 \times 10^4 \, N \).
---
**Câu 2:**
Khối lượng vật: \( m = 0{,}5 \, kg \)
Độ cao ban đầu: \( h = 0{,}8 \, m \)
Vận tốc ban đầu: \( v_0 = 2 \, m/s \)
Gia tốc trọng trường: \( g = 10 \, m/s^2 \)
Mốc thế năng lấy ở mặt đất.
- Cơ năng của vật (động năng + thế năng):
\[
W = \frac{1}{2} m v_0^2 + m g h = \frac{1}{2} \times 0{,}5 \times 2^2 + 0{,}5 \times 10 \times 0{,}8 = 1 + 4 = 5 \, J
\]
**Đáp án:** Cơ năng của vật là 5 Joule.
---
**Câu 3:**
Con lắc đơn chiều dài \( l = 1 \, m \),
ban đầu kéo góc \( \theta_1 = 45^\circ \),
khi qua vị trí góc \( \theta_2 = 30^\circ \), tính vận tốc \( v \).
Lấy mốc thế năng ở vị trí thấp nhất.
- Thế năng ở vị trí ban đầu:
\[
h_1 = l (1 - \cos \theta_1) = 1 (1 - \cos 45^\circ) = 1 - \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 1 - 0{,}707 = 0{,}293 \, m
\]
- Thế năng ở vị trí góc \( 30^\circ \):
\[
h_2 = l (1 - \cos 30^\circ) = 1 - \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 1 - 0{,}866 = 0{,}134 \, m
\]
- Cơ năng bảo toàn:
\[
m g h_1 = \frac{1}{2} m v^2 + m g h_2 \Rightarrow \frac{1}{2} v^2 = g (h_1 - h_2)
\]
\[
v = \sqrt{2 g (h_1 - h_2)} = \sqrt{2 \times 10 \times (0{,}293 - 0{,}134)} = \sqrt{20 \times 0{,}159} = \sqrt{3{,}18} \approx 1{,}78 \, m/s
\]
**Đáp án:** Vận tốc của vật khi dây nghiêng góc 30° là khoảng 1,78 m/s.
---
**Câu 4:**
Chất điểm chuyển động tròn đều, trong 1 giây thực hiện 3 vòng.
- Số vòng trong 1 giây \( n = 3 \) vòng/s
- Vận tốc góc:
\[
\omega = 2 \pi n = 2 \pi \times 3 = 6 \pi \, rad/s \approx 18{,}85 \, rad/s
\]
Về lò xo:
- Lò xo 1 dãn 4 cm khi treo vật khối lượng \( m_2 \), lò xo 2 dãn 1 cm khi treo vật khối lượng \( m_1 = 1 \, kg \)
- Dạng lực đàn hồi: \( F = k \Delta l = mg \)
\[
k_1 \times 0{,}04 = m_2 g \Rightarrow k_1 = \frac{m_2 g}{0{,}04}
\]
\[
k_2 \times 0{,}01 = 1 \times g \Rightarrow k_2 = \frac{g}{0{,}01}
\]
Tỉ số:
\[
\frac{k_1}{k_2} = \frac{\frac{m_2 g}{0{,}04}}{\frac{g}{0{,}01}} = m_2 \times \frac{0{,}01}{0{,}04} = m_2 \times \frac{1}{4} = \frac{m_2}{4}
\]
**Đáp án:**
- Vận tốc góc của chất điểm: \( \omega = 6 \pi \, rad/s \)
- Tỉ số độ cứng lò xo: \( \frac{k_1}{k_2} = \frac{m_2}{4} \)
---
**Câu 6:**
Vệ tinh bay quanh Trái Đất ở độ cao bằng bán kính Trái Đất: \( h = R = 6400 \, km = 6,4 \times 10^6 \, m \)
Khối lượng vệ tinh \( m = 12{,}8 \) tấn = 12800 kg
Lực hấp dẫn tác dụng lên vệ tinh: \( P = ? \) (câu cho là \( P = [000N \) không rõ, giả sử là \( P \)).
- Bán kính quỹ đạo vệ tinh:
\[
r = R + h = R + R = 2R = 2 \times 6,4 \times 10^6 = 1,28 \times 10^7 \, m
\]
- Lực hấp dẫn:
\[
P = F = G \frac{M m}{r^2}
\]
- Tốc độ dài vệ tinh:
Lực hấp dẫn cung cấp lực hướng tâm:
\[
F = m \frac{v^2}{r} \Rightarrow v = \sqrt{\frac{F r}{m}} = \sqrt{\frac{P r}{m}}
\]
Như vậy, tốc độ dài:
\[
v = \sqrt{\frac{P r}{m}} = \sqrt{\frac{P \times 1{,}28 \times 10^7}{12800}}
\]
Do đề bài thiếu giá trị \( P \) cụ thể nên không thể tính chính xác số.
**Đáp án:**
- Tốc độ dài vệ tinh:
\[
v = \sqrt{\frac{P \times 2 R}{m}}
\]
- Nếu biết \( P \), có thể tính chính xác theo công thức trên.
---
Nếu cần giải thích chi tiết hơn hoặc làm rõ phần nào, bạn vui lòng cho biết!