Một vật có khối lượng 400g được thả rơi tự do từ độ cao h so với mặt đất cho g =…
Một vật có khối lượng 400g được thả rơi tự do từ độ cao h so với mặt đất cho g = 10m/s2. Sau khi rơi được 12m động năng của vật bằng
Bước 1: Tóm tắt đề bài và đổi đơn vị
Đầu tiên, chúng ta cần xác định rõ những thông tin mà đề bài đã cho và những gì chúng ta cần tìm.
* Khối lượng của vật: m = 400g. Để sử dụng trong các công thức vật lý, chúng ta cần đổi khối lượng sang đơn vị kilogam (kg).
m = 400g = 0,4kg.
* Gia tốc trọng trường: g = 10m/s².
* Quãng đường vật rơi được: s = 12m.
* Yêu cầu: Tính động năng của vật sau khi rơi được 12m.
Bước 2: Phân tích bài toán và lựa chọn phương pháp giải
Đây là bài toán về vật rơi tự do, một trường hợp chuyển động thẳng biến đổi đều dưới tác dụng của trọng lực. Chúng ta có thể sử dụng các định luật bảo toàn hoặc các công thức về chuyển động thẳng biến đổi đều để giải quyết bài toán này.
Để tính động năng, chúng ta cần biết vận tốc của vật tại thời điểm đó.
Công thức tính động năng là: \(E_đ = \frac{1}{2}mv^2\).
Ta có thể tìm vận tốc của vật sau khi rơi được quãng đường s bằng công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều: \(v^2 – v_0^2 = 2as\).
Trong trường hợp vật rơi tự do từ trạng thái nghỉ, vận tốc ban đầu \(v_0 = 0\) và gia tốc a chính là gia tốc trọng trường g.
Vì vậy, ta có công thức: \(v^2 = 2gs\).
Bước 3: Áp dụng công thức và tính toán
Bây giờ, chúng ta sẽ lần lượt áp dụng các công thức đã xác định ở bước 2.
* Tính vận tốc bình phương \(v^2\) của vật sau khi rơi được 12m:
Chúng ta áp dụng công thức \(v^2 = 2gs\).
Thay số vào: \(v^2 = 2 \times 10 \times 12\).
\(v^2 = 240\) (m/s)².
* Tính động năng của vật:
Chúng ta áp dụng công thức \(E_đ = \frac{1}{2}mv^2\).
Thay số vào (với m = 0,4kg và \(v^2 = 240\) (m/s)²):
\(E_đ = \frac{1}{2} \times 0,4 \times 240\).
\(E_đ = 0,2 \times 240\).
\(E_đ = 48\) (J).
Bước 4: Kết luận
Vậy, động năng của vật sau khi rơi được 12m là 48 Jun.
Hy vọng với cách giải chi tiết từng bước như vậy, các em đã hiểu rõ bản chất của bài toán và cách áp dụng các công thức Vật lý một cách chính xác. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi thầy/cô nhé!
Đáp án:
48J
Giải thích các bước giải:
Độ biến thiên động năng bằng công lực tác dụng lên vật:
\[\begin{array}{l}
\Delta {W_d} = {A_P}\\
\Rightarrow {W_d} – 0 = mgh\\
\Rightarrow {W_d} = 0,4.10.12 = 48J
\end{array}\]
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
v²=2gh
=> v=√2gh
=> v=√2.10.12=4√15 (m/s)
Động năng của vật là
Wd=\(\frac{1}{2}\) .m.v²
= \(\frac{1}{2}\) . 0,4 . (4√15)²=48( j )