Chọn mốc tính thế năng ở mặt đất
a.
Động năng của vật ở vị trí thả là: Wđ = 1/2mv^2 = 1/2.m.0^2 = 0 (J)
Thế năng của vật ở vị trí thả là: Wt = mgz = m.10.50 = 500m (J)
Cơ năng của vật ở vị trí thả là: W = Wđ + Wt = 0 + 500m = 500m (J)
b.
Thế năng của vật ở mặt đất là: Wt = 0 (J)
Áp dụng Định luật bảo toàn cơ năng suy ra: Cơ năng của vật ở mặt đất = Cơ năng của vật ở vị trí thả
=> Wmđ = Wvtt.
=> Wmđ = 500m (J)
Mà ta có: Wmđ = Wđ + Wt = Wđ + 0 = 500m (J)
Suy ra động năng của vật ở mặt đất là Wđ = 500m (J)
c.
Gọi điểm mà tại đó động năng bằng một nửa thế năng là h
Suy ra : Wđh = 1/2Wth
Cơ năng tại vị trí h là: Wh = Wđh + Wth = 1/2Wth + Wth = 3/2 Wth
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có: Cơ năng của vật tại mặt đất = Cơ năng của vật tại vị trí h
=> Wmđ = Wh
=> Wh = 500m (J)
<=> 3/2 Wth = 500m
<=> 3/2 (mgh) = 500m
<=> 3/2 (m.10.h) = 500m
<=> h = 33,3 (mét)
Vậy ở độ cao khoảng 33,3 mét so với mặt đất thì động năng bằng một nửa thế năng.
P/s: Không có điện thoại nên mình phải viết như này, có gì bạn vẽ hình ra cho dễ tưởng tượng nhá. Không hiểu thì cứ ibox hỏi mình