Tại điểm A cách mặt đất 5m một vật có khối lượng 4 kg được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc đầu 10 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua lực cản không khí.Tốc độ của vật khi vật đi được quãng đường 7 m kể từ vị trí ném vật là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Cơ năng tại A:
\( {{\rm{W}}_A} = \frac{1}{2}m{v^2} + mgz = \frac{1}{2}{.4.10^2} + 4.10.5 = 400J\)
Gọi vị trí cao nhất mà vật có thể đạt được là D. Gọi C là vị trí vật đi được 7m kể từ vị trí ném.
+ Cơ năng tại D: \(W_D=m.g.z_D\)
Áp dụng bảo toàn cơ năng cho A và D ta có:
\(W_A=W_D⇒400=m.g.z_D⇒z_D=10m\)
Vậy độ cao cực đại vật có thể đạt được là : \(h_{max}=10m\)
Vậy khi đi lên từ A đến D, vật đi được quãng đường 5m; sau đó rơi xuống 2m thì vật sẽ đi được quãng đường 7m.
Vậy tọa độ của điểm C là: \(z_C=8m\)
Áp dụng bảo toàn cơ năng cho A và C ta có:
\( {{\rm{W}}_A} = {{\rm{W}}_C} = 400J \Leftrightarrow 400 = \frac{1}{2}mv_C^2 + mg{z_C} \Leftrightarrow 400 = \frac{1}{2}.4.v_C^2 + 4.10.8 \Leftrightarrow {v_C} = 2\sqrt {10} m/s\)