Câu 3.24 trang 40 SBT Vật lý 10 - Cánh diều: Khi động năng của vật gấp ba lần thế năng của nó thì vật cách mặt đất một khoảng bằng bao nhiêu?...

Một vật có khối lượng m = 100 g được thả rơi tự cao H = 20,0 m so với mặt đất (được chọn làm mốc thế năng). Biết gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s².

a) Tính cơ năng của vật.

b) Tính độ lớn vận tốc tiếp đất của vật.

c) Khi động năng của vật gấp ba lần thế năng của nó thì vật cách mặt đất một khoảng bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức: W = 1/2 mv² = mgH

Lời giải chi tiết:

a) Cơ năng của vật:

W = mgH = 19,6 J

b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, ta có:

c) Ta có:

Wd = 3Wt => W = Wd + Wt = 4Wt

=> mgH = 4mgh

Khoảng cách giữa vật và mặt đất khi đó là:

h = H/4 = 5,00 m