Một quả bóng khối lượng 200 g được đẩy với vận tốc ban đầu 2,5 m/s

Một quả bóng khối lượng 200 g được đẩy với vận tốc ban đầu 2,5 m/s lên một mặt phẳng nghiêng, nhẵn, dài 0,5 m, hợp với phương nằm ngang góc 30 (Hình 25.1). Quả bóng chuyển động như một vật bị ném. Bỏ qua lực cản của không khí và lấy g = 9,8 m/s. Tìm giá trị nhỏ nhất của động năng quả bóng trong quá trình nó chuyển động.

Giải SBT Vật Lí 10 Bài 25: Động năng, thế năng

Câu hỏi 25.7 trang 48 SBT Vật Lí 10: Một quả bóng khối lượng 200 g được đẩy với vận tốc ban đầu 2,5 m/s lên một mặt phẳng nghiêng, nhẵn, dài 0,5 m, hợp với phương nằm ngang góc 30⁰ (Hình 25.1). Quả bóng chuyển động như một vật bị ném. Bỏ qua lực cản của không khí và lấy g = 9,8 m/s². Tìm giá trị nhỏ nhất của động năng quả bóng trong quá trình nó chuyển động.

Lời giải:

Vì bỏ qua mọi lực cản nên cơ năng tại A bằng cơ năng tại B:

W_A = W_B $\Rightarrow \frac{1}{2}m{v}_A^2=\frac{1}{2}m{v}_B^2+mg{h}_B$

Tại B, coi vật chuyển động bị ném với vận tốc ban đầu v_B, góc nghiêng 30⁰ so với phương ngang.

Vận tốc theo phương nằm ngang: v_Bx = v_B.cos30⁰

Vận tốc theo phương này không đổi trong quá trình vật chuyển động

Vận tốc theo phương thẳng đứng: v_By = v_B.sin30⁰

Ở điểm cao nhất (tại C) thì: v_Cy = 0 $\Rightarrow v_C=v_B\cos 30°$

Động năng cực tiểu bằng: ${\text{W}}_{d\min }=\frac{1}{2}m{\left(v_B\cos 30°\right)}^2\approx$0,10J