K
Khách

Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.

Bài toán này liên quan đến chuyển động ném thẳng đứng và bảo toàn cơ năng. Dưới đây là cách giải chi tiết:

Thông tin đã cho:

  • Độ cao ban đầu (h₀): 8 m
  • Khối lượng vật (m): 400 g = 0.4 kg
  • Vận tốc ban đầu (v₀): 22 m/s
  • Gia tốc trọng trường (g): 10 m/s²

a/ Tính độ cao cực đại (h_max):

  • Khi vật đạt độ cao cực đại, vận tốc của vật bằng 0 (v = 0).
  • Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: Cơ năng ban đầu = Cơ năng tại độ cao cực đại.
    • Cơ năng ban đầu: E₁ = mgh₀ + (1/2)mv₀²
    • Cơ năng tại độ cao cực đại: E₂ = mgh_max
    • E₁ = E₂ => mgh₀ + (1/2)mv₀² = mgh_max
    • Thay số và giải phương trình: h_max = h₀ + (v₀² / 2g) = 8 + (22² / (2 * 10)) = 8 + 24.2 = 32.2 m

b/ Tính vận tốc vừa chạm đất (v_đ):

  • Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: Cơ năng ban đầu = Cơ năng khi chạm đất.
    • Cơ năng khi chạm đất: E₃ = (1/2)mv_đ²
    • E₁ = E₃ => mgh₀ + (1/2)mv₀² = (1/2)mv_đ²
    • Thay số và giải phương trình: v_đ = √(2gh₀ + v₀²) = √(2 * 10 * 8 + 22²) = √(160 + 484) = √644 ≈ 25.38 m/s

c/ Ở độ cao nào động năng (W_đ) bằng 2 lần thế năng (W_t):

  • W_đ = 2W_t
  • (1/2)mv² = 2mgh
  • v² = 4gh
  • Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: mgh₀ + (1/2)mv₀² = mgh + (1/2)mv²
  • Thay v² = 4gh vào phương trình trên: mgh₀ + (1/2)mv₀² = mgh + (1/2)m(4gh) = 3mgh
  • Thay số và giải phương trình: h = (gh₀ + v₀²/2) / 3g = (10 * 8 + 22²/2) / (3 * 10) = 32.2/3 = 10.73 m

d/ Nếu có lực cản không khí (F_c) = 5 N, tính độ cao cực đại (h'_max):

  • Công của lực cản: A_c = -F_c * s (s là quãng đường vật đi được).
  • Áp dụng định lý công - động năng: A_c = ΔW_đ.
  • Công của lực cản từ vị trí ném đến độ cao cực đại: A_c = -F_c * h'_max
  • Áp dụng định lý biến thiên cơ năng:
    • mgh₀ + 1/2mv₀² = mgh'max + Fc*h'max
    • 0.4108 + 0.50.42222 = 0.410h'max + 5h'max
    • 32+96.8 = 9*h'max
    • h'max = 128.8/9=14.31m
  • Vậy độ cao cực đại là 14.31m.

Lưu ý:

  • Nhớ đổi đơn vị của khối lượng từ gram sang kilogram.
  • Khi tính toán, hãy chú ý đến dấu của công và vận tốc.
  • Khi có lực cản thì cơ năng của vật không bảo toàn.

a. Động năng của vật tại vị trí ném là

\(W_{đ} = \frac{1}{2} m v^{2} = \frac{1}{2} . 0 , 4.1 0^{2} = 20\) J

Thế năng của vật là

\(W_{t} = m g h = 0 , 4.10.1 = 4\) J

Cơ năng của vật là

\(W = W_{đ} + W_{t} = 20 + 4 = 24\) J

b. Thế năng của vật khi vận tốc là 5 m/s là

\(W_{t} = W - W_{đ} = 24 - \frac{1}{2} . 0 , 4. 5^{2} = 19\) J

Độ cao của vật lúc đó là

\(h = \frac{W_{t}}{m g} = \frac{19}{0 , 4.10} = 4 , 75\) m

c. Độ cao cực đại vật đạt được là

\(h_{m a x} = \frac{W_{t m a x}}{m g} = \frac{W}{m g} = \frac{24}{0 , 4.10} = 6\) m

5 tháng 7 2018

26 tháng 2 2021

a) Độ cao cực đại vật đạt được: \(h_{max}=\dfrac{v_0^2}{2g}=20\left(m\right)\) ( dễ chứng minh đc bằng nhiều cách )

chọn mốc thế năng tại mặt đất:

b) Bảo toàn cơ năng: \(W_1=W_2\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2=2mgz_2\Rightarrow z_2=....\) ( bạn tự tính hộ mình )

c) Bảo toàn cơ năng: \(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2=\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_2^2\Rightarrow v_2=....\)  ( bạn tính nốt hộ mình )

22 tháng 2 2021

Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực cơ năng được bảo toàn: 

Bảo toàn tại điểm ném W1 và tại điểm chạm đất W2 ( Chọn gốc thế năng tại mặt đất )

\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz=\dfrac{1}{2}mv_2^2\) => z=25(m)

b) Bảo toàn cơ năng tại điểm ném và vị trí cao nhất: 

\(W_1=W_3\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz=mgh_{max}\Rightarrow h_{max}=45\left(m\right)\)

26 tháng 3 2022

Cơ năng vật ban đầu:

\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot3^2+m\cdot10\cdot0=\dfrac{9}{2}m\left(J\right)\)

Cơ năng vật tại nơi có độ cao \(h_{max}\) là \(W_1=mgh_{max}\left(J\right)\)

Bảo toàn cơ năng :\(W=W_1\)

\(\Rightarrow\dfrac{9}{2}m=mgh_{max}\Rightarrow h_{max}=0,45m\)

Cơ năng vật tại nơi có \(W_đ=W_t\):

\(W_2=W_đ+W_t=2W_đ=2\cdot\dfrac{1}{2}mv'^2=mv'^2\left(J\right)\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)

\(\Rightarrow\dfrac{9}{2}m=mv'^2\Rightarrow v'=\dfrac{3\sqrt{2}}{2}\)m/s

17 tháng 2 2021

:D rất ngại việc phải chứng minh lại ở dạng tổng quát

nếu cần cách chứng minh thì ib hoặc vào wall của mình để xem

a) Dễ chứng minh được: \(h_{max}=\dfrac{v_0^2}{2g}=\dfrac{6^2}{2.10}=1,8\left(m\right)\)

b) Bảo toàn cơ năng: (chọn gốc thế năng ở mặt đất)

\(W_1=W_2\) \(\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv^2=2mgh\Leftrightarrow h=0,9\left(m\right)\)

c) Tương tự Bảo toàn cơ năng: 

\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv^2=3mgh\Leftrightarrow h=0,6\left(m\right)\)

 

25 tháng 7 2017

Đáp án D

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

Bỏ qua sức cản của không khí nên cơ năng của vật được bảo toàn

Cơ năng của vật ở vị trí cao nhất (vật dng lại v1 = 0) là

25 tháng 1 2022

a)Cơ năng vật:

\(W=W_đ+W_t=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot25^2+0,5\cdot10\cdot0=156,25J\)Độ cao cực đại:

\(W=mgh_{max}\)

\(\Rightarrow h_{max}=\dfrac{156,25}{0,5\cdot10}=31,25m\)

b)Để \(W_t=W_đ\Rightarrow mgz=\dfrac{1}{2}mv^2\)

\(\Rightarrow z=\dfrac{v^2}{2g}=\dfrac{25^2}{2\cdot10}=31,25m\)

25 tháng 1 2022

đề có cho tại độ cao ban đầu nào không em

2 tháng 4 2023

Chọn mặt đất làm gốc thế năng. Gọi A là vị trí vật được ném lên.

Cơ năng của vật tại A là \(w_A=w_{t_A}+w_{đ_A}=mgh_A+\dfrac{1}{2}mv_A^2\) \(=10.10.m+\dfrac{1}{2}.20^2.m\) \(=300m\left(J\right)\)

a) Gọi B là vị trí mà động năng bằng 3 lần thế năng. Ta có \(w_{đ_B}=3w_{t_B}\Rightarrow4w_{t_B}=w_B=300m\) \(\Rightarrow4mgh_B=300m\) \(\Rightarrow h_B=7,5\left(m\right)\)

Vậy tại vị trí vật cao 7,5m so với mặt đất thì động năng bằng 3 lần thế năng. Đồng thời \(w_{đ_B}=3w_{t_B}\Rightarrow w_{t_B}=\dfrac{1}{3}w_{đ_B}\)\(\Rightarrow\dfrac{4}{3}w_{đ_B}=w_B=300m\) \(\Rightarrow\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_B^2=300m\) \(\Rightarrow v_B=15\sqrt{2}\approx21,213\left(m/s\right)\)

Vậy vận tốc của vật khi đó xấp xỉ \(21,213m/s\).

b) Gọi C là vị trí vật chạm đất, khi đó \(w_{t_C}=0\) nên \(w_{đ_C}=w_C=300m\) \(\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv_C^2=300m\) \(\Rightarrow v_C=10\sqrt{6}\approx24,495\left(m/s\right)\)

Vậy vận tốc của vật khi chạm đất xấp xỉ \(24,495m/s\).

 

3 tháng 4 2023

Chọn mốc thế năng ở mặt đất :

Cơ năng sau khi ném vật : \(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}m.\left(20\right)^2+m.10.10=300m\) (J)

lại có \(W_đ=3W_t\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}W=4W_t\left(1\right)\\W=\dfrac{4}{3}W_đ\left(2\right)\end{matrix}\right.\)

Theo (1) ta có 300m = 4mgh1

<=> h1 = \(\dfrac{300m}{4mg}=75\left(m\right)\)

Theo (2) ta có : \(300m=\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_1^2\)

\(\Leftrightarrow v_1=\sqrt{\dfrac{300m}{\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}m}}=15\sqrt{2}\left(m/s\right)\)

Vật chạm đất thì \(W=W_đ\)

\(\Rightarrow300m=\dfrac{1}{2}m.v_{max}^2\)

\(\Rightarrow v_{max}=10\sqrt{6}\) (m/s)