Từ độ cao 15m so với mặt đất, một người ném một vật có khối lượng 1kg thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu là 10m/s. Bỏ qua ma sát không khí. Lấy \(g = 10\left( {m/{s^2}} \right)\)Khi rơi đến mặt đất do đất mềm nên vật đi sâu xuống đất một đoạn là 8cm. Xác định độ lớn của lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật ?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTheo định luật bảo toàn năng lượng: \(\frac{1}{2}mv_{MD}^2 = - mgs + {A_C} \Rightarrow \frac{1}{2}mv_{MD}^2 = - mgs + {F_C}.s \Rightarrow {F_C} = \frac{{mv_{MD}^2}}{{2s}} + mg\)Theo định luật bảo toàn cơ năng \(\begin{array}{l} {{\rm{W}}_A} = {{\rm{W}}_{MD}} \Rightarrow \frac{1}{2}mv_A^2 + mg{z_A} = \frac{1}{2}mv_{MD}^2 \Rightarrow {v_{MD}} = \sqrt {v_A^2 + 2g{z_A}} \\ \Rightarrow {v_{MD}} = \sqrt {{{10}^2} + 2.10.15} = 20\left( {m/s} \right) \end{array}\)
Vậy lực cản của đất: \({F_C} = \frac{{{{1.20}^2}}}{{2.0,8}} + 1.10 = 260\left( N \right)\)