Một quả dừa đang ở độ cao 15m bin rụng từ trên cây xuống mặt đất . Trong quá trình rơi bỏ qua mọi ma sát và lực cản không khí . Chon gốc thế năng tại mặt đất . Tính tốc độ cùa quả dừa ngay trước khi trạm

Để tính tốc độ của quả dừa ngay trước khi chạm đất, ta sử dụng định luật bảo toàn năng lượng. Khi quả dừa rơi từ độ cao 15m, năng lượng thế năng tại điểm cao sẽ chuyển hóa thành năng lượng động năng ngay trước khi chạm đất.

1. Tính năng lượng thế năng tại vị trí cao:
- Công thức tính năng lượng thế năng (E_p):
E_p = m g h
- Trong đó:
- m là khối lượng của quả dừa (không cần biết cụ thể vì sẽ bị triệt tiêu).
- g là gia tốc trọng trường (xấp xỉ 9.81 m/s²).
- h là độ cao = 15 m.

Vậy nên:
E_p = m 9.81 15

2. Năng lượng động năng ngay trước khi chạm đất được tính bằng công thức sau:
- E_k = 0.5 m v²
- Trong đó v là tốc độ quả dừa ngay trước khi chạm đất.

3. Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
- Năng lượng thế năng tại độ cao = Năng lượng động năng ngay trước khi chạm đất.
- m g h = 0.5 m v²

4. Ta có thể rút gọn đi m (khối lượng) ở cả hai vế:
- g h = 0.5 v²
- 9.81 15 = 0.5 v²

5. Tính v²:
- 9.81 * 15 = 147.15
- 0.5 * v² = 147.15
- v² = 147.15 * 2 = 294.3

6. Cuối cùng, tính v bằng cách lấy căn bậc hai:
- v = √294.3 ≈ 17.2 m/s

Tốc độ của quả dừa ngay trước khi chạm đất là khoảng 17.2 m/s.