Gốc thế năng mặt đất.
a, Cơ năng tại mặt đất:
$W_o= W_{t_o}+ W_{d_o}= \frac{1}{2}mv_o^2= 1.10.10+ \frac{1}{2}.1.20^2= 300 (J)$
b, Cơ năng tại độ cao cực đại:
$W_{max}= W_{t_{max}}+ W_{d_{max}}= 1.10.h_{max}= 10h_{max} (J)$
Bảo toàn cơ năng:
$10h_{max}= 300$
$\Leftrightarrow h_{max}= 30 (m)$
c, Cơ năng khi $W_d= 3W_t$:
$W= W_d+ W_t= 4W_t= 4mgh= 40h (J)$
Bảo toàn cơ năng:
$40h= 300$
$\Leftrightarrow h= 7,5 (m)$
$W_t= mgh= 75 (J)$
$\Rightarrow W_d= 3W_t= 225= \frac{1}{2}v^2$
$\Leftrightarrow v= 15\sqrt{2} (m/s)$
d, Tại mặt đất (sau khi rơi):
$W= W_d+ W_t= \frac{1}{2}v^2$ ($h= 0$)
Bảo toàn cơ năng:
$\frac{1}{2}v^2= 300$
$\Leftrightarrow v= 10\sqrt{6} (m/s)$