Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tính cơ năng của một vật có khối lượng 5 km rơi từ độ cao 10 m xuống đất

Tính cơ năng của một vật có khối lượng 5 km rơi từ độ cao 10 m xuống đất
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
55
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Cơ năng của một vật được tính bằng tổng của năng lượng thế hấp dẫn và năng lượng động của nó. Trong trường hợp của một vật rơi tự do từ độ cao, chúng ta sẽ tính năng lượng thế hấp dẫn khi nó ở độ cao 10 m và năng lượng động khi nó rơi xuống gần mặt đất.

1. **Năng lượng thế hấp dẫn (Ep)**:

Công thức tính năng lượng thế hấp dẫn là:
\[
E_p = mgh
\]
Trong đó:
- \(m\) là khối lượng (tính bằng kilogam, kg).
- \(g\) là gia tốc trọng trường (khoảng \(9.81 \, m/s^2\) trên bề mặt Trái Đất).
- \(h\) là độ cao (tính bằng mét, m).

Khối lượng \(m = 5 \, km = 5000 \, kg\); độ cao \(h = 10 \, m\).

Áp dụng công thức:
\[
E_p = 5000 \times 9.81 \times 10 = 490500 \, J
\]

2. **Năng lượng động (Ek)**:

Khi vật rơi đến mặt đất, năng lượng thế hấp dẫn sẽ chuyển thành năng lượng động. Khi vật chạm đất, năng lượng thế sẽ bằng 0 và năng lượng động được tính bởi công thức:
\[
E_k = \frac{1}{2}mv^2
\]
Tuy nhiên, để tính \(E_k\), trước tiên ta cần xác định vận tốc \(v\) ngay trước khi chạm đất. Ta sử dụng định luật bảo toàn năng lượng, trong đó năng lượng động tại mặt đất sẽ bằng năng lượng thế ở độ cao ban đầu.

Do đó, khi vật chạm đất:
\[
E_k = E_p = 490500 \, J
\]

Vậy tổng cơ năng của vật là tổng của năng lượng thế và năng lượng động. Bởi vì khi vật rơi đến mặt đất, cơ năng ban đầu được chuyển đổi hoàn toàn thành năng lượng động:
\[
E_k = 490500 \, J
\]

Kết luận: Cơ năng của vật khi ở độ cao 10 m là \(490500 \, J\).
1
0
KONKAC
02/11 16:55:53
+5đ tặng

 Thế năng: Wt = mgh = 5000 x 10 x 10 = 500000 J
Động năng: Wđ = 1/2 x mv^2.
Vì vật rơi từ độ cao 10m nên vận tốc của vật khi chạm đất là
v = √(2gh) = √(2 x 10 x 10) = 14.14 m/s.
Do đó, động năng của vật là Wđ = 1/2 x 5000 x 14.14^2 = 500000 J.
Cơ năng: W = Wt + Wđ = 500000 + 500000 = 1000000 J.

Vậy cơ năng của vật là 1000000 J.

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

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
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×