Ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng cơ học cho chuyển động trên các bề mặt cong – các bài toán và lời giải.

1. Một khối lượng 1 kg trượt xuống trên một bề mặt cong nhẵn. Xác định động năng và vận tốc của khối lượng tại mặt phẳng thấp nhất. Gia tốc trọng trường là 10 m/ ^s².

Đã biết:

Khối lượng (m) = 1 kg

Sự thay đổi độ cao (h) = 5 m

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ ^s²

Cần tìm: Động năng (KE) và vận tốc của khối vật.

Giải pháp:

(a) Động năng

Năng lượng cơ học ban đầu = năng lượng thế hấp dẫn

ME _o = PE = mgh = (1)(10)(5) = 50 Joules

Năng lượng cơ học cuối cùng = năng lượng động học

ME _t = KE = ½ mv _t ²

Nguyên lý bảo toàn năng lượng cơ học phát biểu rằng năng lượng cơ học ban đầu bằng năng lượng cơ học cuối cùng:

ME _o = ME _t

Thế năng = Động năng

50 = KE

Động năng (KE) = 50 Jun.

(b) Vận tốc của khối

Nguyên lý bảo toàn năng lượng cơ học:

Năng lượng cơ học ban đầu (ME _o ) = năng lượng cơ học cuối cùng (ME _t )

Thế năng trọng trường (PE) = động năng (KE)

50 = ½ mv ²

2(50) / m = v ²

100 / 1 = v ²

100 = v ²

v = √100

v = 10 m / s

[irp]

2. Một vật có khối lượng 2 kg trượt xuống mà không có ma sát. Tính động năng và vận tốc của vật khi ở độ cao 2 mét so với mặt đất. Gia tốc trọng trường là 10 m/s²^.

Đã biết:

Khối lượng (m) = 2 kg

Sự thay đổi về độ cao (h) = 10 – 2 = 8 m

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ ^s²

Cần tìm : động năng (KE) và vận tốc (v) ở độ cao 2 mét so với mặt đất.

Giải pháp:

(a) Động năng ở độ cao 2 mét so với mặt đất

Năng lượng cơ học ban đầu = năng lượng thế hấp dẫn

ME _o = PE = mgh = (2)(10)(8) = 160 Joules

Năng lượng cơ học cuối cùng = năng lượng động học

ME _t = KE = ½ mv _t ²

Nguyên lý bảo toàn năng lượng cơ học phát biểu rằng năng lượng cơ học ban đầu bằng năng lượng cơ học cuối cùng:

ME _o = ME _t

Thế năng = Động năng

160 = KE

Động năng (KE) ở độ cao 2 mét so với mặt đất là 160 Jun.

(b) Vận tốc của vật tại bề mặt thấp nhất

Nguyên lý bảo toàn năng lượng cơ học:

Năng lượng cơ học ban đầu (ME _o ) = năng lượng cơ học cuối cùng (EM _t )

Thế năng trọng trường (PE) = động năng (KE)

160 = ½ mv ²

160 = ½ (2) v ²

160 = v ²

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

[wpdm_package id = '1167 ′]

1. Các vấn đề và lời giải về công việc do lực thực hiện
2. Các bài toán và lời giải về công và động năng
3. Nguyên lý công - năng lượng cơ học, các vấn đề và lời giải.
4. Các vấn đề và lời giải về thế năng hấp dẫn
5. Năng lượng tiềm năng của lò xo đàn hồi: các vấn đề và lời giải.
6. Các vấn đề về điện và giải pháp
7. Ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng cơ học cho chuyển động rơi tự do
8. Ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng cơ học cho chuyển động lên xuống trong chuyển động rơi tự do
9. Ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng cơ học cho chuyển động trên bề mặt cong
10. Ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng cơ học cho chuyển động trên mặt phẳng nghiêng
11. Ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng cơ học cho chuyển động ném vật