Một vật có khối lượng $100g$ được ném thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc ${v_0} = 20m/s$ Xác định vị trí cao nhất vật…

Phương pháp giải:

+ Sử dụng điểu thức tính thế năng: ${{\rm{W}}_t} = mgh$

+ Sử dụng biểu thức tính động năng: ${{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}$

+ Sử dụng biểu thức tính cơ năng: ${\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t}$

+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ${\rm{W}} = const$

Lời giải chi tiết:

Chọn gốc thế năng tại vị trí ném

- Tại vị trí ném vật ta có:

+ Thế năng của vật tại đó: ${{\rm{W}}_t} = 0$

+ Động năng của vật tại đó: ${{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}mv_0^2 = \dfrac{1}{2}.0,{1.20^2} = 20J$

=> Cơ năng của vật: ${\rm{W}} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 20 + 0 = 20J$

- Tại vị trí cao nhất, ta có:

+ Thế năng: ${{\rm{W}}_t} = mg{h_{max}}$

+ Động năng: ${{\rm{W}}_d} = 0$

=> Cơ năng của vật tại vị trí cao nhất: ${{\rm{W}}_{{h_{max}}}} = {{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = mg{h_{max}}$

- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho 2 vị trí (lúc ném vật và khi vật đạt độ cao cực đại), ta có:

$\dfrac{1}{2}mv_0^2 = mg{h_{max}} \to {h_{max}} = \dfrac{{v_0^2}}{{2g}} = \dfrac{{{{12}^2}}}{{2.10}} = 7,2m$