Ứng dụng định luật bảo toàn năng lượng cơ học cho chuyển động ném vật – các bài toán và lời giải

1. Một quả bóng đá được đá rời khỏi mặt đất ở góc θ = 30 ^° với vận tốc ban đầu là 10 m/s. Khối lượng của quả bóng = 0.1 kg. Gia tốc trọng trường là 10 m/s² ^. Xác định (a) Thế năng trọng trường tại điểm cao nhất (b) Điểm cao nhất hoặc độ cao tối đa

Đã biết:

Khối lượng (m) = 0.1 kg

Vận tốc ban đầu (v _o ) = 10 m/s

Góc = 30 ^độ

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ ^s²

Giải pháp:

(a) Thế năng trọng trường

Tính thành phần ngang (v _ox ) và thành phần dọc (v _oy ) của vận tốc ban đầu.

v_ox = v_o xe đẩy θ = (10)(cos 30^o) = (10)(0.5√3) = 5√3 m/s

v _oy = vo _sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)( 0.5) = 5 m/s

Năng lượng cơ học ban đầu

Năng lượng cơ học ban đầu (ME _o ) = năng lượng động học (KE)

ME _o = KE = ½ mv _o ² = ½ (0.1)(10) ² = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Joules

Năng lượng cơ học cuối cùng

Động năng tại điểm cao nhất:

KE = ½ mv _ox ² = ½ (0.1)(5√3) ² = ½ (0.1)((25)(3)) = ½ (0.1)(75) = 3.75 Joule

Nguyên lý bảo toàn năng lượng cơ học

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

KE = PE + KE

5 = EP + 3.75

Thế năng = 5 – 3.75 = 1.25 Joule

Thế năng trọng trường tại điểm cao nhất là 1.25 Jun.

(b) Điểm cao nhất hoặc độ cao tối đa

PE = mgh

1.25 = (0.1)(10) h

1.25 = h

Chiều cao tối đa là 1.25 mét.

[irp]

2. Một quả bóng có khối lượng 0.1 kg được ném ngang với vận tốc ban đầu v₀ ₌ 10 m/s từ một tòa nhà cao 10 mét. Gia tốc trọng trường là 10 m/s² ^. Xác định động năng của quả bóng khi nó chạm đất.

Đã biết:

Khối lượng (m) = 0.1 kg

Vận tốc ban đầu (v _o ) = 10 m/s

Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ ^s²

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

Cần tìm: động năng ở độ cao 2 mét so với mặt đất.

Giải pháp:

Thế năng hấp dẫn (PE) = mgh = (0.1)(10)(10) = 10 Jun

Động năng ban đầu (KE) = ½ mv _o ² = ½ (0.1)(10) ² = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Jun

Động năng cuối cùng = thế năng trọng trường ban đầu + động năng ban đầu = 10 + 5 = 15 Jun

[wpdm_package id = '1173 ′]

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