Dòng nước từ đỉnh thác có tốc độ là 5,1 m/s thì rơi tự do xuống chân thác. Biết đỉnh thác cao 5,7 m và lấy g = 9,8 m/s^2. Với mỗi kg nước hãy tính

Câu hỏi 26.5 trang 49 SBT Vật lí 10: Dòng nước từ đỉnh thác có tốc độ là 5,1 m/s thì rơi tự do xuống chân thác. Biết đỉnh thác cao 5,7 m và lấy g = 9,8 m/s². Với mỗi kg nước hãy tính

a. Động năng khi nước rơi từ đỉnh thác.

b. Thế năng ở đỉnh thác so với chân thác.

c. Tốc độ của nước khi đến chân thác.

Trả lời

a. Động năng: ${\text{W}}_d=\frac{1}{2}m{v}^2=\frac{1}{2}{\mathrm{.1.5,1}}^2=\mathrm{13,005}J$

b. Thế năng: ${\text{W}}_t=mgh=\mathrm{1.9,8.5,7}=\mathrm{55,86}J$

c. Chọn mốc thế năng tại chân thác.

Cơ năng của nước ở đỉnh thác: ${\text{W}}_1={\text{W}}_d+{\text{W}}_t=\mathrm{13,005}+\mathrm{55,86}=\mathrm{68,865}J$

Cơ năng của nước ở chân thác: ${\text{W}}_2=\frac{1}{2}m{v}^2$  (do thế năng ở chân thác bằng 0)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

${\text{W}}_1={\text{W}}_2\iff \mathrm{68,865}=\frac{1}{2}\mathrm{.1.}{v}^2\iff v=\mathrm{11,74}m/s$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 24: Công suất

Bài 25: Động năng, thế năng

Bài 26: Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng

Bài 27: Hiệu suất

Bài tập cuối chương 4 trang 52

Bài 28: Động lượng