Giải bài 2 trang 177 – Bài 37 - SGK môn Vật lý lớp 10 Nâng cao
Một hòn bi có khối lượng 20 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4 m/s từ độ cao 1,6 m so với mặt đất.
a) Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật.
b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được.
a) Trong hệ quy chiếu mặt đất, lúc ném hòn bi có :
Wđ1=mv212=0,02.422=0,160 (J);Wt1=mgz1=0,02.9,8.1,6≈0,314 (J)W1=Wđ1+Wt1=0,16+0,31=0,474 (J)
b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hai vị trí: vị trí ném và vị trí cao nhất (v2=0):
W2=W1⇔mgzmax=W1⇒zmax=W1mg=0,4740,02.9,8≈2,42 (m)
Ghi nhớ:
- Trong quá trình chuyển động, nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, động năng có thể chuyển thành thế năng và ngược lại, và tổng của chúng, tức là cơ năng của vật, được bảo toàn (không đổi theo thời gian).
- Nếu một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế thì tổng động năng và các loại thế năng luôn được bảo toàn.