Câu hỏi (Trang 105 SGK Vật lí 10, Bộ Kết nối tri thức)

1. Một vật được thả cho rơi tự do từ độ cao h = 10 m so với mặt đất. Bỏ qua mọi ma sát.

Ở độ cao nào thì vật có động năng bằng thế năng?

Lời giải:

- Ở độ cao h = 10 m, động năng của vật bằng 0, thế năng của vật lớn nhất. Do đó cơ năng của vật

là: W = W_t = mgh

- Gọi h₁ là vị trí vật có động năng bằng thế năng, ta có:

W = W_t1 + W_đ1 = 2W_t1 = 2mgh₁

- Do bỏ qua mọi ma sát nên cơ năng của vật được bảo toàn. Ta có:

$mgh=2mg{h}_1 \Rightarrow h_1=\frac{h}{2}=\frac{10}{2}=5m$

Vậy ở độ cao 5 m thì vật có động năng bằng thế năng.

2. Thả một vật có khối lượng m = 0,5 kg từ độ cao h₁ = 0,8 m so với mặt đất. Xác định động

năng và thế năng của vật ở độ cao h₂ = 0,6 m. Lấy g = 9,8 m/s².

Lời giải:

- Ở độ cao h₁ = 0,8 m, động năng của vật bằng 0, thế năng của vật lớn nhất. Do đó cơ năng của

vật là: W = W_t1 = m.g.h₁ = 0,5.9,8.0,8 = 3,92 J.

- Thế năng của vật ở độ cao h₂ = 0,6 m là:

W_t2 = m.g.h₂ = 0,5.9,8.0,6 = 2,94 J.

- Do cơ năng của vật được bảo toàn nên động năng của vật ở độ cao h₂ = 0,6 m là:

W_đ2 = W - W_t2 = 3,92 - 2,94 = 0,98 J.