Bài 25.7 trang 59 Sách bài tập (SBT) Lý 10 Một vật khối lượng 100 g được ném từ độ cao 10 m xuống đất với vận tốc...

Một vật khối lượng 100 g được ném từ độ cao 10 m xuống đất với vận tốc đầu là 6,0 m/s. Lấy g = 9,8 m/s². Bỏ qua lực cản của không khí.

a) Xác định vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất.

b) Khi chạm đất, vật xuyên sâu vào đất 2 cm và nằm yên tại đó. Xác định lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.

a. Vì vật rơi nhanh dần đều từ độ cao h = 10 m xuống đất với vận tốc đầu v₀ = 6 m/s và gia tốc g = 9,8 m/s², nên ta có:

${v^2} - v_0^2 = 2gh$

Suy ra vận tốc ngay trước khi chạm đất bằng:

$v = \sqrt {2gh + v_0^2} = \sqrt {2.9,8.10 + 6,{0^2}} \approx 15,2(m/s)$

b. Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng:

${{m{v^2}} \over 2} - {{mv_0^2} \over 2} = A = - {F_c}s$

Thay v ≈ 15,2 m/s, v’ = 0, s = 2 cm, ta tìm được lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật:

${F_c} = {{m{v^2}} \over {2s}} = {{{{100.10}^{ - 3}}.{{(15,2)}^2}} \over {2.2,{{0.10}^{ - 2}}}} \approx 578(N)$