Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Một vật khối lượng 1kg được thả rơi từ độ cao 20m. Bỏ qua lực cản không khí, chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tính: Cơ năng của vật khi thả rơi

một vật khối lượng 1kg được thả rơi từ độ cao 20m. Bỏ qua lực cản không khí, chọn gốc thế năng ở mặt đất. Tính:

a. Cơ năng của vật khi thả rơi.

b. Tốc độ của vật khi chạm đất? Biết toàn bộ thế năng của vật chuyển hoá thành động năng của vật.

1 trả lời
Hỏi chi tiết
27
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ dùng các công thức liên quan đến thế năng, động năng và cơ năng.

### a. Tính cơ năng của vật khi thả rơi

Cơ năng của vật khi thả rơi được tính bằng tổng thế năng và động năng. Tuy nhiên, khi vật mới bắt đầu thả rơi (tức là ở độ cao 20 m), nó chỉ có thế năng mà không có động năng.

Thế năng (Ep) được tính bằng công thức:
\[
E_p = mgh
\]
trong đó:
- \(m\) là khối lượng (kg),
- \(g\) là gia tốc trọng trường (khoảng \(9.81 \, \text{m/s}^2\)),
- \(h\) là độ cao (m).

Thay vào công thức, ta có:
\[
E_p = 1 \, \text{kg} \times 9.81 \, \text{m/s}^2 \times 20 \, \text{m} = 196.2 \, \text{J}
\]

Do đó, cơ năng của vật khi thả rơi là:
\[
E_{cơ} = E_p + E_k = E_p + 0 = 196.2 \, \text{J}
\]

### b. Tính tốc độ của vật khi chạm đất

Khi vật chạm đất, toàn bộ thế năng đã chuyển hóa thành động năng (Ek). Động năng (Ek) được tính bằng công thức:
\[
E_k = \frac{1}{2} mv^2
\]

Vì toàn bộ thế năng chuyển hoá thành động năng, ta có:
\[
E_k = 196.2 \, \text{J}
\]

Thay vào công thức:
\[
196.2 = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot v^2
\]

Giải phương trình để tìm v:
\[
196.2 = \frac{1}{2} v^2 \implies 392.4 = v^2 \implies v = \sqrt{392.4} \approx 19.8 \, \text{m/s}
\]

### Kết luận:

a. Cơ năng của vật khi thả rơi là **196.2 J**.
b. Tốc độ của vật khi chạm đất là khoảng **19.8 m/s**.
0
0
+5đ tặng

a. Cơ năng của vật khi thả rơi:

  • Thế năng (Wt): Vì vật ở độ cao h = 20m so với mặt đất (gốc thế năng), nên thế năng của vật tại vị trí thả là: Wt = mgh = 1kg * 10m/s² * 20m = 200J
  • Động năng (Wd): Tại vị trí thả, vật đứng yên nên động năng bằng 0: Wd = 0J
  • Cơ năng (W): Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng: W = Wt + Wd = 200J + 0J = 200J

Vậy cơ năng của vật khi thả rơi là 200J.

b. Tốc độ của vật khi chạm đất:

  • Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: Khi vật rơi, cơ năng được bảo toàn. Tại vị trí chạm đất, toàn bộ thế năng chuyển hóa thành động năng. W = Wd' 200J = 0.5 * m * v²
  • Tính vận tốc v: v² = (2 * 200J) / 1kg = 400 m²/s² v = √400 m²/s² = 20 m/s

Vậy tốc độ của vật khi chạm đất là 20 m/s.

Kết luận:

  • Cơ năng của vật được bảo toàn trong quá trình rơi.
  • Khi vật rơi, thế năng giảm dần và chuyển hóa thành động năng.
  • Tại vị trí chạm đất, toàn bộ cơ năng là động năng.

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm
Bài tập liên quan
Bài tập Vật lý Lớp 9 mới nhất

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Mua sắm thỏa thích với Temu +150K
×
Gia sư Lazi Gia sư