Một vật được ném thẳng đứng lên cao so với vận tốc la 20m/s từ độ cao h so với mặc đất. Khi chạm đất vật tốc của vật là 30m/s bỏ qua sức cản của không khí lấy g=10m/s hãy tính
a độ cao h
b độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất
c vận tốc của vât khi động năng bằng 3 lần thế năng
d.Nếu lực cản của không khí có độ lớn không đổi 5N thì độ cao cực đại vật đạt được là bao nhiêu? Biết khối lượng của vật là 1 kg
a/ Cơ năng ban đầu của vật là:
\(W=\frac{1}{2}mv^2+mgh=\frac{1}{2}.20^2m+10mh\left(J\right)\)
Cơ năng khi chạm đất:
\(W=\frac{1}{2}mv'^2=\frac{1}{2}.30^2m\left(J\right)\)
Cơ năng bảo toàn:
\(\frac{1}{2}.20^2+10h=\frac{1}{2}.30^2\Rightarrow h=25\left(m\right)\)
b/ Khi lên tới độ cao cực đại, vận tốc vật bằng 0
\(W=mgh_{max}\)
Cơ năng bảo toàn:
\(\frac{1}{2}.20^2+10.25=10h_{max}\Rightarrow h_{max}=45\left(m\right)\)
c/ \(W=\frac{1}{3}W_d+W_d=\frac{4}{3}W_d\)
\(\Rightarrow450=\frac{4}{3}.\frac{1}{2}.v'^2\Rightarrow v'=15\sqrt{3}\left(m/s\right)\)
d/ Độ biến thiên cơ năng bằng công ngoại lực tác dụng lên vật
\(\Rightarrow A_k=W-W_0\Leftrightarrow-5h_{max}=10h_{max}-\frac{1}{2}.20^2.1-10.25.1\)
\(\Rightarrow h_{max}=\frac{450}{15}=30\left(m\right)\)