Từ độ cao 1,8 m, một vật có khối lượng 200 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 2 m/s. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua sức cản không khí, lấy g = 10 m/s².

a) Tìm cơ năng tại vị trí ném.

b) Trong quá trình chuyển động, tìm độ cao mà vật có thế năng bằng động năng

c) Tìm vận tốc khi chạm đất

d) Hỏi sau khi vật đã chuyển động được quãng đường 1,2 m thì vận tốc của vật là bao nhiêu?

a) Tại vị trí ném:${\text{W}}_0=\frac{1}{2}m.v_0^2+mg{z}_0=\frac{1}{2}{\mathrm{.0,2.2}}^2+\mathrm{0,2.10.1,8}=4J$

b) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng tại vị trí Wđ = Wt

W0 = Wđ + Wt = 2mgz$\iff z=\frac{{\text{W}}_0}{2mg}=\frac{4}{\mathrm{2.0,2.10}}=1m$

c) Áp dụng ĐLBT cơ năng tại vị trí ném và vị trí chạm đất ${\text{W}}_0=\frac{1}{2}m.{v_1}^2\Rightarrow v_1=\sqrt{\frac{2.{\text{W}}_0}{m}}=\sqrt{\frac{2.4}{\mathrm{0,2}}}=2\sqrt{10}m/s$

d) Tại độ cao cực đại thì vật có v = 0

Áp dụng ĐLBT cơ năng tại vị trí ném và vị trí vật có độ cao cực đại:${\text{W}}_0=m.g.z_{\max }\Rightarrow z_{\max }=\frac{W_0}{m.g}=\frac{4}{\mathrm{0,2.10}}=2\text{ m}$

Khi vật chuyển động được 1,2 m thì vật đã đi lên cao 0,2 m và đi xuống 1 m

 zB = 1 m

Khi đó:${\text{W}}_0=\frac{1}{2}.m.{v_B}^2+m.g.z_B\iff 4=\frac{1}{2}\mathrm{.0,2.}{v_B}^2+\mathrm{0,2.10.1}$