Một vật khối lượng 2 kg rơi tự do từ độ cao h so với mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s². Tốc độ ngay khi vừa chạm đất là 20 m/s.

a) Công suất trung bình của trọng lực bằng 400 W.

Xét \(t = 1\) phút\( = 60\,\,s\), công suất nước chảy vào các tuabin:

\(P = \frac{A}{t} = \frac{{mgh}}{t} = \frac{{10000.1000.10.30}}{{60}} = {50.10^6}\left( W \right)\)

Công suất của các tuabin phát điện: \({P_i} = HP = {0,8.50.10^6} = {40.10^6}\left( W \right) = 40MW\)

Tốc độ của hòn đá khi chạm đất: \(2g{\rm{s}} = {v^2} - v_0^2 \Leftrightarrow 2.10.50 = {v^2} \Rightarrow v = 10\sqrt {10} \,\,m/s.\)

Lực cản của đất: \(0 - \frac{1}{2}m{v^2} = {A_{{F_c}}} =  - {F_c}.s' \Rightarrow {F_c} = \frac{{\frac{1}{2}m{v^2}}}{{s'}} = \frac{{\frac{1}{2}.0,5.{{(10\sqrt {10} )}^2}}}{{0,1}} = 2500\,\,N.\)