Bài 27.4 trang 50, 51 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một quả bóng có khối lượng 200 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu là 15 m/s...

Một quả bóng có khối lượng 200 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu là 15 m/s. Nó đạt được độ cao 10 m so với vị trí ném. Lấy g = 9,8 m/s², tính tỉ lệ cơ năng của vật đã bị biến đổi do lực cản của không khí.

Phương pháp giải :

Chọn mốc thế năng ở vị trí ném.

Tính cơ năng của quả bóng lúc đầu và lúc sau.

Trong đó:

W = W_đ + W_t = \(\frac{1}{2}mv_0^2\) + mgh.

Tỉ lệ cơ năng bị biến đổi do lực cản: \(\frac{{{{\rm{W}}_s} - {{\rm{W}}_d}}}{{{{\rm{W}}_d}}}.100\% \)

Lời giải chi tiết:

Chọn mốc thế năng ở vị trí ném.

Cơ năng ban đầu: W₁ = \(\frac{1}{2}mv_0^2\) = \(\frac{1}{2}.0,{2.15^2}\) = 22,5 J.

Cơ năng lúc sau: W₂ = mgh = 0,2.10.10 = 20 J.

Tỉ lệ cơ năng bị biến đổi do lực cản: \(\frac{{{{\rm{W}}_2} - {{\rm{W}}_1}}}{{{{\rm{W}}_1}}}.100\% \) ≈ 11,1%.