Đáp án:
a. 400J
b. 20m/s
c. 10m
d. s = 25,32cm
Giải thích các bước giải:
a. Cơ năng tại vị trí ban đầu:
\[{{\rm{W}}_c} = mg{h_o} = 2.10.20 = 400J\]
b. Vận tốc lúc chạm đất là:
\[{{\rm{W}}_c} = \frac{1}{2}m{v_{dat}}^2 \Rightarrow {v_{dat}} = \sqrt {\frac{{2{W_c}}}{m}} = \sqrt {\frac{{2.400}}{2}} = 20m/s\]
c. Độ cao tại vị trí vật có động năng là 100J
\[\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t}\\
\Leftrightarrow 400 = 200 + mgh\\
\Leftrightarrow h = \frac{{200}}{{2.10}} = 10m
\end{array}\]
d. ÁP dụng định luật biến thiên cơ năng ta có:
\[\begin{array}{l}
{A_c} = \Delta {{\rm{W}}_c}\\
\Leftrightarrow - {F_c}.s = {{\rm{W}}_c}' - {{\rm{W}}_c}\\
\Leftrightarrow - {F_c}.s = - mgs - {{\rm{W}}_c}\\
\Leftrightarrow s = \frac{{{{\rm{W}}_c}}}{{{F_c} - mg}} = \frac{{400}}{{1600 - 2.10}} = 0,2532m = 25,32cm
\end{array}\]