Đáp án:
a) 0,5m
b) 3,16m/s
c) 1583,16m/s
d) - 12506,964J
Giải thích các bước giải:
a) Độ cao của túi cát so với VTCB là:
\[h = l(1 - \cos 60) = 1 - \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{2}m\]
b) Định luật bảo toàn cơ năng:
\[\begin{array}{l}
\dfrac{1}{2}(M + m){V^2} = (M + m)gh\\
\Rightarrow V = \sqrt {2gh} = \sqrt {10} = 3,16m/s
\end{array}\]
c) Bảo toàn động lượng ta có:
\[\begin{array}{l}
mv = (M + m)V\\
\Rightarrow v = \dfrac{{(M + m)V}}{m} = \dfrac{{5,01.3,16}}{{0,01}} = 1583,16m/s
\end{array}\]
d) Độ biến thiên động năng của hệ là:
\[\begin{array}{l}
\Delta {\rm{W}} = \dfrac{1}{2}(M + m){V^2} - \dfrac{1}{2}m{v^2}\\
= \dfrac{1}{2}.5,01.3,{16^2} - \dfrac{1}{2}.0,01.1583,{16^2}\\
= - 12506,964J
\end{array}\]