[lVật lí 10] bài tập về cơ năng

[heodat_15]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

cho 1 con lắc đơn có khối lượng m=200g, treo vào 1 sợi dây nhẹ không dãn có chiều dài 60cm. từ vị trí cân bằng kéo vật sao cho sợi dây hợp với phuơpng thẳng đứng góc 60 độ rồi buông nhẹ( v=0)
a, tính vận tốc của vật ở vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc 30 độ vàluwucj căng dây ở vị trí đó
b, tính vận tốc cực đại trong quá trình chuyển động vận tốc này ở vị trí chuyển động nào

 

[quanghero100]

Chọn gốc thế năng tại vị trí dây treo trùng với phương thẳng đứng
Vì vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực (lực thế) nên cơ năng được bảo toàn
a/Cơ năng của vật tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc [TEX]60^0[/TEX] là:
[TEX]W_1=W_{t1}=m.g.l(1-cos60^0)=0,2.10.0,6(1-cos60^0)=0,6 (J)[/TEX]
Cơ năng của vật tại vị trí dây treo hợp với phương thẳng đứng góc [TEX]30^0[/TEX] là:
[TEX]W_2=W_{t2}+W_{d2}=mgl(1-cos30^0) + \frac{mv_2^2}{2}=\frac{6-3sqrt{3}}{5} +0,1v_2^2 (J)[/TEX]
Ta có:
[TEX]W_2=W_1 \Leftrightarrow \frac{6-3sqrt{3}}{5} +0,1v_2^2 =0,6 \Leftrightarrow v_2\approx 2,1 (m/s)[/TEX]
Lực căng dây tại vị trí đó là:
[TEX]T=P.cos30^0=mgcos30^0=0,2.10.cos30^0=sqrt{3} (N)[/TEX]
b/Vật đạt vận tốc cực đại khi đến gốc thế năng
Cơ năng của vật khi ở tại vị trí gốc thế năng là:
[TEX]W_3=W_{d3}=\frac{mv_3^2}{2}=\frac{0,2.v_3^2}{2}=0,1v_3^2 (J)[/TEX]
Ta có:
[TEX]W_3=W_1 \Leftrightarrow 0,1v_3^2=0,6 \Leftrightarrow v_3= sqrt{6} \approx 2,45 (m/s)[/TEX]