Từ độ cao 20m so với mặt đất, một vật nặng 2kg được ném lên theo phương thẳng đứng với tốc độ 10m/s. Hãy tính

Để giải bài này, ta cần áp dụng các công thức vật lý cơ bản về chuyển động rơi tự do và năng lượng.

**Thông tin đã cho:**
- Khối lượng (m) = 2 kg
- Chiều cao ban đầu (h₀) = 20 m
- Vận tốc ban đầu (v₀) = 10 m/s
- Gia tốc trọng trường (g) = 9,81 m/s² (làm tròn thành 10 m/s² cho tính toán đơn giản)

### a) Thế năng của vật ở vị trí ban đầu
Thế năng (PE) tại vị trí cao là:

\[
PE = m \cdot g \cdot h_0 = 2 \cdot 10 \cdot 20 = 400 \, \text{J}
\]

### b) Động năng của vật ở vị trí ban đầu
Động năng (KE) tại vị trí cao là:

\[
KE = \frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (10)^2 = 100 \, \text{J}
\]

### c) Độ cao lớn nhất của vật
Toàn bộ động năng sẽ chuyển thành thế năng tại độ cao lớn nhất. Từ đó, ta có:

\[
KE + PE = PE_{\text{max}}
\]

\[
100 + 400 = mgh \Rightarrow 500 = 2 \cdot 10 \cdot h_{\text{max}} \Rightarrow h_{\text{max}} = 25 \, \text{m}
\]

### d) Tốc độ của vật khi rơi xuống chạm đất
Khi vật chạm đất, toàn bộ thế năng tại độ cao lớn nhất sẽ chuyển thành động năng.

Thế năng tại độ cao 25m:

\[
PE_{\text{max}} = m \cdot g \cdot h_{\text{max}} = 2 \cdot 10 \cdot 25 = 500 \, \text{J}
\]

Động năng khi chạm đất:

\[
KE = PE_{\text{max}} = \frac{1}{2} mv^2 \Rightarrow 500 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot v^2 \Rightarrow v^2 = 500 \Rightarrow v = \sqrt{500} \approx 22.36 \, \text{m/s}
\]

### Tóm tắt
- a) Thế năng tại vị trí ban đầu: 400 J
- b) Động năng tại vị trí ban đầu: 100 J
- c) Độ cao lớn nhất: 25 m
- d) Tốc độ khi chạm đất: khoảng 22.36 m/s