Một vật có khối lượng 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a. Cơ năng của vật tại vị trí ném. Gọi A là vị trí ném
vA=8(m/s);zA=4(m)
WA=12mvA2+mgzA=12.0,1.82+0,1.10.4=7,2(J)
b. B là độ cao cực đại vB=0(m/s)
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
WA=WB⇒7,2=mgzB⇒zB=7,20,1.10=7,2(m)
c. Gọi C là mặt đất zC=0(m)
Theo định luật bảo toàn cơ năng
WA=WC⇒7,2=12mvC2⇒vC=7,2.2m=7,2.20,1=12(m/s)
d. Gọi D là vị trí để vật có động năng bằng thế năng
WA=WD⇒WA=Wd+Wt=2Wt⇒7,2=2mgzD⇒zD=7,22mg=7,22.0,1.10=3,6(m)
e. Gọi E là vị trí để Wd=2Wt
Theo định luật bảo toàn năng lượng
WA=WE⇒WA=Wd+Wt=32Wd⇒7,2=32.12mvE2⇒vE=7,2.43.m=28,83.0,1=46(m/s)
f. Gọi F là vị trí của vật khi vật ở độ cao 6m
Theo định luật bảo toàn năng lượng
WA=WF⇒WA=Wd+Wt=12mvF2+mgzF⇒7,2=12..0,1.vF2+0,1.10.6⇒vF=26(m/s)
g.Gọi G là vị trí để vận tốc của vật là 3m/s
Theo định luật bảo toàn năng lượng
WA=WG⇒WA=Wd+Wt=12mvG2+mgzG⇒7,2=12.0,1.32+0,1.10.zG⇒zG=6,75(m)
h. Gọi H là vị trí mà vật có thể lên được khi vật chịu một lực cản F = 5N Theo định lý động năng A=WdH−WdA
⇒−F.s=0−12mvA2⇒s=mvA2F=0,1.825=1,28(m)
Vậy độ cao của vị trí H so với mặt đất là 4+1,28 =5,28m