Đáp án:
$\begin{array}{l} a) \ W=1500J \\ d) \ v=3\sqrt{66} \ m/s \\ e) \ s=14,85m \end{array}$
Giải:
Chọn gốc thế năng tại mặt đất
a) Cơ năng của vật tại vị trí thả:
`W=mgh=5.10.30=1500 \ (J)`
d) Công cản tác dụng lên vật trong quá trình rơi:
`A_c=F_c.h.cos180^o=0,5.30.cos180^o=-15 \ (J)`
Cơ năng của vật tại mặt đất:
`A_c=W'-W`
⇒ `W'=W+A_c=1500-15=1485 \ (J)`
Vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất:
`W'=\frac{1}{2}mv^2`
⇒ $v'=\sqrt{\dfrac{2W'}{m}}=\sqrt{\dfrac{2.1485}{5}}=3\sqrt{66} \ (m/s)$
e) Gọi `s` là độ lún sâu của vật
Áp dụng định lý động năng:
`A'_c+A_P=0-\frac{1}{2}mv^2`
⇔ `F'_c.s.cos180^{o}+mgs=-W'`
⇒ `s=\frac{W'}{F'_c-mg}=\frac{1485}{150-5.10}=14,85 \ (m)`