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: Một quả bóng được thả rơi tự do từ độ cao 20 m so với mặt đất. Khi chạm đất, một phần cơ năng biến thành nhiệt năng nên quả bóng chỉ nảy lên theo phương thẳng đứng với độ cao 10 m. Lấy g ≈ 10 m/s². Xác định vận tốc của quả bóng khi chạm đất. Bỏ qua sức cản không khí.

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:

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

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Bài 26-27.1 trang 61 SBT Vật Lí 10: Một tảng đá khối lượng 50 kg đang nằm trên sườn núi tại vị trí M có độ cao 300 m...

Bài 26-27.2 trang 61 SBT Vật Lí 10: Một cần cẩu nâng một vật khối lượng 400 kg lên đến vị trí có độ cao 25 m so với mặt đất...

Bài 26-27.3 trang 61 SBT Vật Lí 10: Từ độ cao 5,0 m so với mặt đất, người ta ném một vật khối lượng 200 g thẳng đứng lên cao...

Bài 26-27.4 trang 62 SBT Vật Lí 10: Người ta móc một vật nhỏ vào đầu một lò xo có độ cứng 250 N.m, đầu kia của lò xo gắn cố định...

Bài 26-27.5 trang 62 SBT Vật Lí 10: Một con cá heo trong khi nhào lộn đã vượt khỏi mặt biển tới độ cao 5m...

Bài 26-27.6 trang 62 SBT Vật Lí 10: Một vật khối lượng 100 g được ném thẳng đứng từ độ cao 5,0 m lên phía trên với vận tốc...

Bài 26-27.7 trang 62 SBT Vật Lí 10: Một vật khối lượng 10 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh của một mặt dốc có độ cao 20 m...

Bài 26-27.9 trang 62 SBT Vật Lí 10: Từ một đỉnh tháp cao 20 m, người ta ném thẳng đứng lên cao một hòn đá khối lượng 50 g...

Bài 26-27.10 trang 62 SBT Vật Lí 10: Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang: một đầu gắn cố định với giá đỡ...

Bài 26-27.11* trang 62 SBT Vật Lí 10: Một ô tô khối lượng 1000 kg (mất phanh, tắt máy), trượt từ đỉnh xuống chân một đoạn đường...

Bài 26-27.12* trang 63 SBT Vật Lí 10: Một lò xo có độ cứng 200 N/m được treo thẳng đứng: đầu trên gắn cố định với giá đỡ...