Tính toán và tranh luận về cơ năng và vận tốc của một vật rơi tự do

4
(183 votes)

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cơ năng và vận tốc của một vật rơi tự do. Yêu cầu bài viết là tính toán cơ năng của vật, vận tốc của vật khi chạm đất và độ cao của vật khi công của lực trọng trị bằng một phần ba công cơ năng. Đầu tiên, chúng ta sẽ tính toán cơ năng của vật. Cơ năng của vật được tính bằng công thức $E_{p} = mgh$, trong đó $m$ là khối lượng của vật, $g$ là gia tốc trọng trị và $h$ là độ cao của vật. Với khối lượng $m = 1kg$ và độ cao $h = 25m$, ta có thể tính được cơ năng của vật. Tiếp theo, chúng ta sẽ tính toán vận tốc của vật khi chạm đất. Vận tốc của vật khi chạm đất được tính bằng công thức $v = \sqrt{2gh}$, trong đó $g$ là gia tốc trọng trị và $h$ là độ cao của vật. Với gia tốc trọng trị $g = 10m/s^2$ và độ cao $h = 25m$, ta có thể tính được vận tốc của vật khi chạm đất. Cuối cùng, chúng ta sẽ tìm độ cao của vật khi công của lực trọng trị bằng một phần ba công cơ năng. Để làm điều này, ta sẽ sử dụng công thức $W_{d} = \frac{1}{2}m(v^2 - u^2)$, trong đó $W_{d}$ là công của lực trọng trị, $m$ là khối lượng của vật, $v$ là vận tốc của vật khi chạm đất và $u$ là vận tốc ban đầu của vật. Ta cần tìm độ cao $h$ khi $W_{d} = \frac{1}{3}E_{p}$. Bằng cách sử dụng các công thức và giá trị đã tính toán được trước đó, ta có thể tìm được độ cao của vật. Tóm lại, trong bài viết này chúng ta đã tính toán cơ năng của vật, vận tốc của vật khi chạm đất và độ cao của vật khi công của lực trọng trị bằng một phần ba công cơ năng. Các kết quả tính toán này có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình rơi tự do và tương tác giữa các lực trong hệ thống.