Một quả bóng được thả rơi tự do từ độ cao 20 m so với mặt đất

Giải SBT Vật lí 10 Bài 26 - 27: Thế năng. Cơ năng

Bài 26-27.8 trang 62 SBT Vật Lí 10:

Lời giải:

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:

$mg{h}_1=\frac{m{v}_1^2}{2}$

Trong đó: m là khối lượng của quả bóng

Vậy v₁ là vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất là:

$v_1=\sqrt{2g{h}_1}\approx \sqrt{\mathrm{2.10.20}}=20(m/s)$

- Khi quả bóng bị nảy lên với vận tốc v₂ ta có:

$mg{h}_2=\frac{m{v}_2^2}{2}\Rightarrow v_2=\sqrt{2g{h}_2}$

Với h₂ = 10cm ta có:

$\frac{h_2}{h_1}={\left(\frac{v_2}{v_1}\right)}^2\Rightarrow v_2=v_1.\sqrt{\frac{h_2}{h_1}}=20.\sqrt{\frac{10}{20}}\approx 14,1(m/s)$