Câu hỏi/bài tập:
Dòng nước từ đỉnh thác có tốc độ là 5,1 m/s thì rơi tự do xuống chân thác.
Biết đình thác cao 5,7 m và lấy g = 9,8 m/s2. Với mỗi kg nước hãy tính
a) Động năng khi nước rơi từ đỉnh thác.
b) Thế năng ở đỉnh thác so với chân thác.
c) Tốc độ của nước khi đến chân thác.
a) Áp dụng công thức tính động năng: Wđ = \(\frac{1}{2}m{v^2}\).
b) Áp dụng công thức tính thế năng: Wt = mgh.
c) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vị trí đỉnh thác và chân thác.
Wđỉnh = Wchân = \(\frac{1}{2}mv_{chan}^2\).
Advertisements (Quảng cáo)
Chọn gốc thế năng tại chân thác.
a) Động năng khi nước rơi từ đỉnh thác là: Wđ = \(\frac{1}{2}m{v^2}\) = \(\frac{1}{2}.1.5,{1^2}\) ≈ 13 J.
b) Thế năng ở đỉnh thác so với chân thác là: Wt = mgh = 1.9,8.5,7 = 55,86 J.
c) Ta có cơ năng của dòng nước khi còn ở đỉnh thác là:
Wđỉnh = Wđ + Wt = 13 + 55,86 = 68,86 J.
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vị trí đỉnh thác và chân thác.
Wđỉnh = Wchân = \(\frac{1}{2}mv_{chan}^2\) = 68,86 J.
è vchân ≈ 11,74 m/s.
Vậy tốc độ của nước khi đến chân thác là 11,74 m/s.