Vật có khối lượng m = 100 g được ném thẳng đứng từ dưới lên với v0= 20m/s. Chọn mốc thế năng tại vị trí ném. Tính thế năng, động năng và cơ năng của vật:

a, Lúc bắt đầu ném

b, Lúc vật lên cao nhất

c, 3s sau khi ném

d, Khi vật vừa chạm đất

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`m = 100 (g) = 0,1 (kg)`

`v_0 = 20 (m//s)`

Lấy `g = 10 m//s^2`

Chọn mốc thế năng tại vị trí gắn với mặt đất

`a)` Cơ năng của vật được bảo toàn, có độ lớn không đổi:

`W = W_{t_1} + W_{d_1} = W_{d_1}`

`= 1/2 mv^2 = 1/2 .0,1 . 20^2 = 20 (J) `

`W_t = 0` (Vật có độ cao so với mốc Thế năng bằng 0)

`b)`  Vật lên vị trí cao nhất

`W_{t_2} = W = 20 (J)`

`W_{d_2} = 0` (Vận tốc của vật bằng 0)

`c)` Vận tốc sau khi chuyển động được 3s:

`v = v_0 t - 1/2 g t^2 = 20.3 - 1/2 . 10.3^2 = 15 (m//s)`

`W_{d_3} = 1/2 mv^2 = 1/2 . 0,1 . 15^2 = 11,25 (J)`

`W_{t_3} = W - W_{d_3} = 20 - 11,25 = 8,75 (J)`

`d)` Khi vật vừa chạm đất

`W_{d_4} = W = 20 (J)` (Vận tốc cực đại)

`W_{t_4} = 0` (Độ cao so với mốc thế năng bằng 0).

Đáp án:

Đổi `100g = 0,1 kg`

`a) W_{t} = mgh = 0,1 . 10 . 0 = 0J`

`W_{đ} = (mv^2)/2 = (0,1 . 20^2)/2  = 20J`

`W = W_{t} + W_{đ} = 0 + 20 = 20J`

`b) W_{t_{max}} = W = 20J`

`W_{đ} = W - W_{t} = 0J`

`c) h = v_{0}t - (g t^2)/2 = 15m`

`=> W_{t} = mgh = 15 J`

`=> W_{đ} = W - W_{t} = 5J`

`d)` Khi chạm đất `-> h = 0`

`=> W_{t} = mgh = 0`

`W_{đ} = W - W_{t} = 20J`