Giải Câu hỏi trang 105 Bài 26. Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng SGK Vật Lí 10 Kết nối tri thức. Hướng dẫn: Biểu thức tính động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\.
Câu hỏi/Đề bài:
|
1. Một vật được thả cho rơi tự do từ độ cao h = 10 m so với mặt đất. Bỏ qua mọi ma sát. Ở độ cao nào thì vật có động năng bằng thế năng? 2. Thả một vật có khối lượng m = 0,5 kg từ độ cao h1 = 0,8 m so với mặt đất. Xác định động năng và thế năng của vật ở độ cao h2 = 0,6 m. Lấy g = 9,8 m/s2 . |
Hướng dẫn:
+ Biểu thức tính động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)
+ Biểu thức tính thế năng: \({W_t} = mgh\)
+ Biểu thức định luật bảo toàn cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t}\)
Lời giải:
1.
Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Gọi h1 là độ cao động năng bằng thế năng
Khi động năng bằng thế năng, ta có:
\(\begin{array}{l}W = {W_d} + {W_t} = 2{W_t}\\ \Leftrightarrow mgh = 2mg{h_1} \Leftrightarrow {h_1} = \frac{h}{2}\\ \Rightarrow {h_1} = \frac{{10}}{2} = 5(m)\end{array}\)
2.
Cơ năng của vật là: \(W = mg{h_1} = 0,5.9,8.0,8 = 3,92(J)\)
Thế năng của vật ở độ cao h2 là: \({W_t} = mg{h_2} = 0,5.9.8.0,6 = 2,94(J)\)
Động năng của vật ở độ cao h2 là: \({W_d} = W – {W_t} = 3,92 – 2,94 = 0,98(J)\)