Câu hỏi:

13/07/2024 70,327 Lưu

Từ một đỉnh tháp cao 20 m, người ta ném thẳng đứng lên cao một hòn đá khối lượng 50 g với vận tốc đầu 18 m/s. Khi rơi chạm mặt đất, vận tốc của hòn đá bằng 20 m/s. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định công của lực cản do không khí tác dụng lên hòn đá.

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Hệ vật gồm hòn đá và Trái Đất. Chọn mặt đất làm gốc tính thế năng, chiều từ mặt đất lớn cao là chiều dương. Do chịu tác dụng của lực cản không khí, nên hệ vật ta xét không cô lập. Trong trường hợp này, độ biến thiên cơ năng của hệ vật có giá trị bằng công của lực cản.

W2-W1 = (mv2/2 + mgz) - (mv02/2 + mgz0) = Ac

Suy ra Ac = m(v2 - v02)/2 - mgz0

Thay v0 = 18 m/s, z0 = 20 m, v = 20 m/s và z = 0, ta tìm được:

Ac = 50.10-3/2(202-182) - 50.10-3.10.20 = -8,1(J)

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Chọn mặt đất làm gốc tính thế năng (Wt = 0), chiều chuyển động của vật trên mặt dốc là chiều dương. Do chịu tác dụng của lực ma sát (ngoại lực không phải là lực thế), nên cơ năng của vật không bảo toàn. Trong trường, hợp này, độ biến thiên cơ năng của vật có giá trị bằng công của lực ma sát:

W2-W1 = (mv2/2 + mgz) - (mv02/2 + mgz0) = Ams

Thay số: v0 = 0, z0 = 20 m, v = 15 m/s và z = 0, ta tìm được

Ams = m(v2/2 - gz0) = 10(152/2 - 10.20) = -875(J)

Lời giải

Chọn mặt đất làm gốc tính thế năng, chiều từ mặt đất lên cao là chiều dương. Trường hợp này, vật chuyển động chậm dần đều từ độ cao z0 với gia tốc g và vận tốc đầu v0, nên vận tốc v và độ cao z của vật sau khoảng thời gian t được tính theo các công thức :

v = gt + v0 = -10.0,5 + 10 = 5 m/s

z = gt2/2 +v0t + z0 = -10.0,52/2 + 10.0,5 + 5 = 11,25(m)

Từ đó suy ra cơ năng của vật tại vị trí có vận tốc v và độ cao z

W = Wđ+Wt.t = mv2/2 + mgz = m(v2/2 + gz)

Thay số ta tìm được

W ≈ 100.10-3(52/2 + 10.11,25) = 12,5(kJ)

Chọn đáp án B