Một vật khối lượng 100 g được ném từ độ cao 10 m xuống đất với vận tốc đầu là 6,0 m/s

Giải SBT Vật lí 10 Bài 25 : Động năng

Bài 25.7 trang 60 SBT Vật Lí 10: 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.

Lời giải:

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:

v² - v₀² = 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:

$A=\frac{1}{2}m{v}^2-\frac{1}{2}m{v_0}^2=-F_c.s$

Thay v ≈ 15,2 m/s, v’ = 0, s = 2 cm = 2.10^-2m, ta tìm được lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật:

$F_C=\frac{m{v}^2}{2s}=\frac{{100.10}^{-3}.{(15,2)}^2}{{\mathrm{2.2.10}}^{-2}}=578\left(N\right)$