Một người ngồi trên xe máy đang chuyển động với vận tốc \(45km/h\) thì ném một vật có khối lượng \(m = 200g\) ra phía sau xe với vận tốc \(0,5m/s\) so với xe. Biết phương chuyển động của vật trùng phương chuyển động của xe. Động năng của vật so với mặt đất là
Trả lời bởi giáo viên
+ Gọi
- Vận tốc của vật so với mặt đất: \({v_{13}}\)
- Vận tốc của vật so với xe: \({v_{12}} = 0,5m/s\)
- Vận tốc của xe so với mặt đất: \({v_{23}} = 45km/h = 12,5m/s\)
Theo công thức cộng vận tốc, ta có: \(\overrightarrow {{v_{13}}} = \overrightarrow {{v_{12}}} + \overrightarrow {{v_{23}}} \)
Theo đầu bài ta có, vật chuyển động cùng phương với phương chuyển động của xe và vật được ném ra phía sau xe, suy ra: \(\overrightarrow {{v_{12}}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{v_{23}}} \)
Suy ra \({v_{13}} = \left| {{v_{12}} - {v_{23}}} \right| = \left| {0,5 - 12,5} \right| = 12m/s\)
+ Động năng của vật so với đất: \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}mv_{13}^2 = \dfrac{1}{2}.0,{2.12^2} = 14,4J\)
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng công thức cộng vận tốc: \(\overrightarrow {{v_{13}}} = \overrightarrow {{v_{12}}} + \overrightarrow {{v_{23}}} \)
+ Vận dụng biểu thức tính động năng : \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)