Giải bài tập 4 trang 112 SGK Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Phương pháp giải:

Công của trọng lực: A = m.g.h

Biểu thức tính động năng: \({W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)

Biểu thức tính thế năng: \({W_t} = mgh\)

Biểu thức tính cơ năng: \(W = {W_d} + {W_t}\)

Lời giải chi tiết:

a) Công của trọng lực tác động lên hai bạn có khối lượng 16 kg và 13 kg lần lượt là:

                        A₁ = m₁.g.h = 16.9,8.0,7 = 109,76 J.

                        A₂ = m₂.g.h = 13.9,8.0,7 = 89,18 J.

b) Chọn gốc thế năng tại vị trí hai bạn sắp chạm đệm nhún. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại lúc nhảy và thời điểm ngay trước khi chạm đệm nhún cho hai bạn:

Bạn A có khối lượng 16 kg: W_đ1 + W_t1 = W’_đ1 + W’_t1

\(\Rightarrow \frac{1}{2}{m_1}.v_1^2 + {m_1}.g.{h_1} = \frac{1}{2}{m_1}.v'_1^2\)

\(\Rightarrow v{'_1} = \frac{{4\sqrt {23} }}{5} \approx 3,84\)m/s

Bạn B có khối lượng 13 kg: Wđ1 + Wt1 = W’đ1 + W’t1

\(\Rightarrow \frac{1}{2}{m_1}.v_1^2 + {m_1}.g.{h_1} = \frac{1}{2}{m_1}.v'_1^2\)

\(\Rightarrow v{'_2} = \frac{{4\sqrt {23} }}{5} \approx 3,84\) m/s

Như vậy, tốc độ của hai bạn tại thời điểm ngay trước khi chạm đệm nhún không phụ thuộc vào khối lượng mà chỉ phụ thuộc vào độ cao tại vị trí nhảy và tốc độ ban đầu của từng bạn.

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247