a. Một vật có khối lượng 50 kg. Tính thế năng của vật biết nó đang ở độ cao 20 m so với mặt đất nếu chọn gốc thế năng ở mặt đất.  

b. Công suất của một người đi bộ là bao nhiêu nếu trong 1 giờ 30 phút người đó bước đi 750 bước, mỗi bước cần 1 công 45 J?

c. Một học sinh lớp 10 làm thí nghiệm thả một quả cầu có khối lượng 250 gam từ độ cao l,5 m so với mặt đất. Hỏi khi vật đạt vận tốc 18 km/h thì vật đang ở độ cao bao nhiêu so với mặt đất? Chọn vị trí được thả làm gốc thế năng. Lấy g = 10 m/s2.

d. Tính công của trọng lực khi làm hòn đá khối lượng 2,5 kg rơi từ độ cao 20 m xuống đất.

a. Chọn gốc thế năng ở mặt đất thì \[{{\rm{W}}_t} = Ph = 10mh = 10.50.20 = 10000{\rm{ J}}{\rm{.}}\]

b. Thời gian người đó đi bộ \[{\rm{t = }}\left( {{\rm{60 + 30}}} \right){\rm{.60 = 5400 s}}{\rm{.}}\]

Tổng công mà người đó thực hiện trong khoảng thời gian trên là \[{\rm{A = 750}}{\rm{.45 = 3375}}0{\rm{ }}J.\]

Công suất của người đi bộ đó là \[P = \frac{A}{t} = \frac{{{\rm{3375}}0}}{{5400}} = 6,25{\rm{ W}}.\]

c.

- Ta có v = 18 km/h = 5 m/s.

- Gọi \(A\)là vị trí ném, \(B\) là vị trí có vận tốc 18 km/h.

Khi đó \[\left\{ \begin{array}{l}{{\rm{W}}_A} = 0\\{{\rm{W}}_B} = \frac{1}{2}m{v^2} + Ph = \frac{1}{2}m{v^2} + 10mh\end{array} \right.\]

- Áp dụng bảo toàn cơ năng \(0 = \frac{1}{2}m{v^2} + 10mh \Rightarrow h = 1,25{\rm{ }}m.\)

- Vậy vật cách mặt đất một độ cao h = h₀ - z = 1,5 - 1,25 = 0,25 m.

d. Khi hòn đá rơi thì trọng lực cùng hướng với chuyển động nên quãng đường bằng độ dịch chuyển \( \Rightarrow A = Fs = Ph = 10mh = 10.2,5.20 = 500{\rm{ }}J.\)