Cho 1 vật có khối lượng m = 100g, có vận tốc Vo = 0. Vật được đặt ở độ cao cách mặt đất 50m. Khi thả vật rơi tự do, vật rơi lún vào lòng đất với độ sâu 1,2m. Tìm lực cản trung bình của đất lên vật bằng các phương pháp: a) Áp dụng định lí động năng b) Độ biến thiêng của cơ năng

Đáp án:

42,67N

Giải thích các bước giải:

 100g = 0,1kg

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

Trong quá trình rơi tự do, cơ năng của vật được bảo toàn

Động năng ( cơ năng) khi vật chạm đất

\[W = {W_{d1}} = {W_{t0}} = mg{h_0} = 0,1.10.50 = 50J\]

a. Lực cản trung bình của đất lên vật

\[\begin{array}{l}
{W_{d2}} - {W_{d1}} = {A_P} + {A_F} = mgs - Fs\\
 \Rightarrow 0 - 50 = 0,1.10.1,2 - F.1,2\\
 \Rightarrow F = 42,67N
\end{array}\]

b. Lực cản trung bình của đất lên vật

\[\begin{array}{l}
{W_2} - {W_1} = {A_F}\\
 \Rightarrow  - mgs - {W_1} =  - Fs\\
 \Rightarrow 0,1.10.1,2 + 50 = F.1,2\\
 \Rightarrow F = 42,67N
\end{array}\]