Một vận động viên bơi lội, nhảy thẳng đứng từ trên cầu xuống bể bơi. Cho biết cầu nhảy có độ cao 10 m so với mặt nước. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định vận tốc của vận động viên này ngay trước khi chạm mặt nước.

Xem thêm: Bài 26 - 27: Thế Năng. Cơ Năng

Một vận động viên bơi lội, nhảy thẳng đứng từ trên cầu xuống bé bơi. Cho biết cầu nhảy có độ cao 10 m so với mặt nước. Bỏ qua lực cản của không khí. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định vận tốc của vận động viên này ngay trước khi chạm mặt nước.

Hướng dẫn trả lời:

Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường bằng tổng động năng và thế năng của vật trong trọng trường:

W = W_đ + W_t= \({{m{v^2}} \over 2} + mgz\)

- Khi vận động viên đứng trên cầu (v₀ = 0, z₀ = h = 10 m), nên: W₁ = mgh.

- Ngay trước khi chạm mặt nước (z = 0), nên: \({W_2} = {{m{v^2}} \over 2}\)

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng đối với chuyển động nhảy cầu của vận động viên bơi lội ta có

W₂= W₁=> \({{m{v^2}} \over 2} = mgh\)

Suy ra vận tốc của vận động viên này ngay trước khi chạm mặt nước:

\(v = \sqrt {2gh} = \sqrt {2.10.10} \approx 14(m/s)\)

Sachbaitap.com

Bài tiếp theo