Advertisements (Quảng cáo)
Một quả bóng được thả rơi tự do từ độ cao 20 m so với mặt đất. Khi chạm đất, một phần cơ năng biến thành nhiệt năng nên quả bóng chỉ nảy lên theo phương thẳng đứng với độ cao 10 m. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định vận tốc của quả bóng khi chạm đất. Bỏ qua sức cản không khí.
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng đối với hai trường hợp chuyển động của quả bóng:
– Khi quả bóng rơi tự do từ độ cao h1 xuống chạm đất: \(mg{h_1} = {{mv_1^2} \over 2}\)
Trong đó m là khối lượng của quả bóng, v1 là vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất:
\({v_1} = \sqrt {2g{h_1}} \approx \sqrt {2.10.20} = 20(m/s)\)
Advertisements (Quảng cáo)
– Khi quả bóng bị nảy lên với vận tốc v2, ta có
\(mg{h_2} = {{mv_2^2} \over 2} = > {v_2} = \sqrt {2g{h_2}} \)
Với h2 = 10 cm. Kết quả ta được
\({{{h_2}} \over {{h_1}}} = {\left( {{{{v_2}} \over {{v_1}}}} \right)^2} = > {v_2} = {v_1}\sqrt {{{{h_2}} \over {{h_1}}}} \approx 20\sqrt {{{10} \over {20}}} \approx 14,1(m/s)\)