Bài 2 trang 177 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao

Đề bài

Một hòn bi có khối lượng 20g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4m/s từ độ cao 1,6m so với mặt đất.

a) Tính trong hệ quy chiếu mặt đất các giá trị động năng, thế năng và cơ năng của hòn bi tại lúc ném vật.

b) Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được.

Hướng dẫn giải

a) Trong hệ quy chiếu mặt đất, lúc ném hòn bi có:

\(\eqalign{  & {{\rm{W}}_{{đ_1}}} = {{mv_1^2} \over 2} = {{0,{{02.4}^2}} \over 2} = 0,160(J);  \cr  & {{\rm{W}}_{{t_2}}} = mg{z_1} = 0,02.9,8.1,6 \approx 0,314(J)  \cr  & {{\rm{W}}_1} = {{\rm{W}}_{{{\rm{d}}_1}}} + {{\rm{W}}_{{t_1}}} = 0,16 + 0,31 = 0,474(J) \cr} \)

b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hai vị trí: vị trí ném và vị trí cao nhất (v₂=0);

\({{\rm{W}}_2} = {{\rm{W}}_1} \Leftrightarrow mg{z_{{\rm{max}}}} = {{\rm{W}}_1} \)

\(\Rightarrow {z_{\max }} = {{{{\rm{W}}_1}} \over {mg}} = {{0,474} \over {0,02.9,8}} \approx 2,42(m)\)