Một người dùng súng cao su bắn một hòn sỏi lên cao theo phương thẳng đứng. Nếu bỏ qua sự trao đổi năng lượng với không khí thì có những sự truyền và biến đổi năng lượng nào xảy ra khi: Từ độ cao cực đại, hòn sỏi rơi xuống, vận tốc tăng dần
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Động năng của hòn sỏi chuyển hóa dần thành thế năng của hòn sỏi. Tới độ cao cực đại thì động năng của hòn bị bằng không, thế năng của hòn sỏi cực đại.
Một phần thế năng của dây cao su chuyển hóa thành động năng của hòn sỏi.
Cơ năng của hòn sỏi chuyển hóa dần thành nhiệt năng của hòn sỏi và đường.
a)Cơ năng vật:
\(W=W_đ+W_t=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot25^2+0,5\cdot10\cdot0=156,25J\)Độ cao cực đại:
\(W=mgh_{max}\)
\(\Rightarrow h_{max}=\dfrac{156,25}{0,5\cdot10}=31,25m\)
b)Để \(W_t=W_đ\Rightarrow mgz=\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Rightarrow z=\dfrac{v^2}{2g}=\dfrac{25^2}{2\cdot10}=31,25m\)
Cơ năng của vật là:
\(W=W_t+W_đ\)
\(\Leftrightarrow W=mgh+\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Leftrightarrow W=2.10.4+\dfrac{1}{2}.2.10^2\)
\(\Leftrightarrow W=180J\)
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
\(W=W_đ=W_t\)
\(\Leftrightarrow W=3W_t+W_t=4W_t\)
\(\Leftrightarrow180=4mgh\)
\(\Leftrightarrow180=4.2.10h\)
\(\Leftrightarrow180=80h\)
\(\Leftrightarrow h=\dfrac{180}{80}=2,25\left(m\right)\)
a) Độ cao cực đại mà vật đạt được :
\(h_{max}=\dfrac{W}{0,5.10}=31,25\left(m\right)\)
b) \(W_t=W_đ\Rightarrow mgz=\dfrac{1}{2}mv^2\Rightarrow z=\dfrac{v^2}{2g}=\dfrac{25^2}{2.10}=31,25\left(m\right)\)
c) Vận tốc mà thế năng bằng 3 lần động năng :
Khi thế năng bằng 3 lần động năng
\(\Rightarrow\dfrac{1}{3}W_t=W_đ\)
\(\Rightarrow\dfrac{1}{3}.mgz=\dfrac{1}{2}mv^2\)
\(\Rightarrow mv^2=\dfrac{2}{3}mgz\)
Làm tiếp :
\(\Rightarrow mv^2=\dfrac{2}{3}.0,5.10.31,25=\dfrac{625}{6}\)
\(\Rightarrow v^2=\dfrac{625}{6}.2=\dfrac{625}{3}\)
\(\Rightarrow v=\sqrt{\dfrac{625}{3}}=\dfrac{25\sqrt{3}}{3}\approx14,4338\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
a)Cơ năng của vật:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot0,5\cdot4^2+0,5\cdot10\cdot5=29J\)
b)Cơ năng tại nơi có độ cao cực đại: \(W_1=mgh_{max}\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)
\(\Rightarrow29=mgh_{max}\Rightarrow h_{max}=\dfrac{29}{0,5\cdot10}=5,8m\)
c)Cơ năng tại nơi động năng bằng thế năng:
\(W_2=W_đ+W_t=2W_t=2mgh'\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow29=2mgh'\Rightarrow h'=\dfrac{29}{2\cdot0,5\cdot10}=2,9m\)
Thế năng của hòn sỏi chuyển hóa dần thành động năng của hòn sỏi.