Bài 25.7 trang 59 Sách bài tập (SBT) Lý 10 : Một vật khối lượng 100 g được ném từ độ cao 10 m xuống đất với vận tốc...

Một vật khối lượng 100 g được ném từ độ cao 10 m xuống đất với vận tốc đầu là 6,0 m/s. Lấy g = 9,8 m/s². Bỏ qua lực cản của không khí.

a) Xác định vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất.

b) Khi chạm đất, vật xuyên sâu vào đất 2 cm và nằm yên tại đó. Xác định lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.

Hướng dẫn trả lời:

a. Vì vật rơi nhanh dần đều từ độ cao h = 10 m xuống đất với vận tốc đầu v₀ = 6 m/s và gia tốc g = 9,8 m/s², nên ta có:

({v^2} – v_0^2 = 2gh)

Suy ra vận tốc ngay trước khi chạm đất bằng:

(v = sqrt {2gh + v_0^2} = sqrt {2.9,8.10 + 6,{0^2}} approx 15,2(m/s))

b. Áp dụng công thức về độ biến thiên động năng:

({{m{v^2}} over 2} – {{mv_0^2} over 2} = A = – {F_c}s)

Thay v ≈ 15,2 m/s, v’ = 0, s = 2 cm, ta tìm được lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật:

({F_c} = {{m{v^2}} over {2s}} = {{{{100.10}^{ – 3}}.{{(15,2)}^2}} over {2.2,{{0.10}^{ – 2}}}} approx 578(N))