Một vật có khối lượng m = 2kg rơi tự do từ độ cao h = 10m so với mặt đất

Bài 33: Công và công suất

Bài 4 (trang 159 sgk Vật Lý 10 nâng cao): Một vật có khối lượng m = 2kg rơi tự do từ độ cao h = 10m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí. Hỏi sau thời gian 1,2s trọng lực đã thực hiện được một công bằng bao nhiêu? Công suất trung bình của trọng lực trong thời gian 1,2s và công suất tức thời tại thời điểm t = 1,2s khác nhau ra sao? Cho g = 9,8m/s².

Lời giải:

Sau 1,2s quãng đường vật rơi được:

s = g.t²/2 = 9,8.1,2²/2 = 7,056 m.

Quãng đường vật rơi được cũng chính bằng độ dời điểm đặt của trọng lực P theo phương của lực trong thời gian đó.

Công của trọng lực là: A = m.g.s.cos0^o = 2.9,8.7,056 = 138,3J

Công suất trung bình của trọng lực trong thời gian 1,2s là:

Vận tốc của vật sau khi rơi được 1,2s là: v = v₀ + a.t = 0 + g.t = 11,76 m/s.

Công suất tức thời của trọng lực P tại thời điểm t = 1,2s là:

P = F.v = P.v = m.g.v = 2.9,8.11,76 = 230,5 W.