Một vật có khối lượng 4kg được đặt ở vị trí trong trọng trường và có thế năng tại đó Wt1 = 600J. Thả vật rơi tự do đến mặt đất có thế năng Wt2 = -800J. Hãy xác định vị trí vật đã rơi từ độ cao nào so với mặt đất

Để xác định độ cao mà vật đã rơi từ đó, chúng ta cần sử dụng công thức tính thế năng trong trọng trường:

\[
W_t = m \cdot g \cdot h
\]

Trong đó:
- \(W_t\) là thế năng,
- \(m\) là khối lượng (kg),
- \(g\) là gia tốc trọng trường (khoảng \(9.8 \, m/s^2\)),
- \(h\) là độ cao so với mặt đất (m).

Bất kỳ vị trí nào cũng có thể được lấy làm tham chiếu, nhưng trong trường hợp này, chúng ta có các thế năng \(W_{t1}\) và \(W_{t2}\) cho hai vị trí khác nhau.

1. **Tại vị trí đầu tiên:**
- Khối lượng \(m = 4 \, kg\)
- Thế năng \(W_{t1} = 600 \, J\)

Áp dụng công thức để tìm độ cao \(h_1\):
\[
W_{t1} = m \cdot g \cdot h_1 \implies 600 = 4 \cdot 9.8 \cdot h_1
\]
\[
h_1 = \frac{600}{4 \cdot 9.8} \approx \frac{600}{39.2} \approx 15.31 \, m
\]

2. **Tại vị trí mặt đất:**
- Thế năng \(W_{t2} = -800 \, J\)

Tại mặt đất, thế năng có thể được tính như sau:
\[
W_{t2} = m \cdot g \cdot h_2 \implies -800 = 4 \cdot 9.8 \cdot h_2
\]
Chúng ta có:
\[
h_2 = \frac{-800}{4 \cdot 9.8} \approx \frac{-800}{39.2} \approx -20.41 \, m
\]

Thế năng âm có nghĩa là vị trí này nằm dưới mốc tham chiếu (mặt đất).

**Kết luận:**
Vật đã rơi từ độ cao khoảng \(15.31 \, m\) so với mặt đất.