Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí

Giải SBT Vật lí 8 Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Bài 17.8* trang 48 SBT Vật Lí 8: Một vật rơi từ vị trí A xuống mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Khi vật rơi đến vị trí B (H.17.5.) thì động năng của vật bằng $\frac{1}{2}$ thế năng của nó. Động năng của vật tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J thì có giá trị bằng thế năng.

Thế năng của vật ở vị trí A là:

A. 50 J

B. 100 J

C. 200 J

D. 600 J

Lời giải:

Gọi động năng là: W_đ, thế năng là: W_t, cơ năng là: W.

Khi rơi đến vị trí B thì động năng của vật bằng $\frac{1}{2}$ thế năng của nó tức là tại B ta có:

W_đB = $\frac{1}{2}$.W_tB ⇒ 2W_đB = W_tB (1)

Gọi vị trí C là vị trí động năng tiếp tục tăng thêm một lượng là 100J. Vì cơ năng được bảo toàn nên khi động năng tăng 100J thì thế năng sẽ giảm 100J và khi đó động năng bằng thế năng nên ta có:

W_đC = W_tC

⇔ W_đB + 100 = W_tB - 100 (2)

Thay (1) vào (2) ta được:

W_đB + 100 = 2W_đB – 100 ⇒ W_đB = 200 J

⇒ W_tB = 400 J

⇒ W_B = W_tB + W_đB = 400 + 200 = 600 J

Tại vị trí A cao nhất nên động năng đã chuyển hóa thành thế năng nên ta có:

W_B = W_tA = 600 J.

Chọn đáp án D