Bài 26-27.8 trang 61 Sách bài tập (SBT) Vật lí 10

Một quả bóng được thả rơi tự do từ độ cao 20 m so với mặt đất. Khi chạm đất, một phần cơ năng biến thành nhiệt năng nên quả bóng chỉ nảy lên theo phương thẳng đứng với độ cao 10 m. Lấy g ≈ 10 m/s². Xác định vận tốc của quả bóng khi chạm đất. Bỏ qua sức cản không khí.

Hướng dẫn trả lời:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng đối với hai trường hợp chuyển động của quả bóng:

- Khi quả bóng rơi tự do từ độ cao h₁ xuống chạm đất:  \(mg{h_1} = {{mv_1^2} \over 2}\)

Trong đó m là khối lượng của quả bóng, v₁ là vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất:

\({v_1} = \sqrt {2g{h_1}} \approx \sqrt {2.10.20} = 20(m/s)\)

 - Khi quả bóng bị nảy lên với vận tốc v₂, ta có

\(mg{h_2} = {{mv_2^2} \over 2} = > {v_2} = \sqrt {2g{h_2}} \)

Với h₂ = 10 cm. Kết quả ta được 

\({{{h_2}} \over {{h_1}}} = {\left( {{{{v_2}} \over {{v_1}}}} \right)^2} = > {v_2} = {v_1}\sqrt {{{{h_2}} \over {{h_1}}}} \approx 20\sqrt {{{10} \over {20}}} \approx 14,1(m/s)\)

Sachbaitap.com