Vì sao tăng gấp đôi độ cao thả vật không làm tốc độ tới đáy tăng gấp đôi?

Giải thích nguyên lý

Trong mô hình rơi từ nghỉ không cản, thế năng giảm chuyển thành động năng. Động năng tỉ lệ với bình phương tốc độ, nên gấp đôi năng lượng không tương ứng gấp đôi tốc độ.

Ví dụ và phân tích

Vật rơi từ 0,5 m có tốc độ khoảng 3,16 m/s; từ 1 m khoảng 4,47 m/s khi g = 10 N/kg. Tỉ số khoảng 1,41, không phải 2.

Cách kiểm tra

So năng lượng ở hai độ cao trước rồi suy tốc độ từ bình phương. Kiểm tra nếu tốc độ tăng đôi thì động năng phải gấp bốn, mâu thuẫn chỉ tăng thế năng gấp đôi.

Ứng dụng

Bài giúp dự đoán tác động thay độ cao trong mô hình máng hoặc vật rơi. Tăng chiều cao có ảnh hưởng rõ nhưng không theo phép tỉ lệ đơn giản cho mọi đại lượng.

Điều kiện và giới hạn

Không thả vật để thử ở nơi có người hoặc đồ dễ vỡ. Ví dụ bỏ qua cản không khí, quay và mọi vận tốc ban đầu.

Đọc hình

Hai độ cao thả 0,5 m và 1 m cho tốc độ đáy khoảng 3,16 m/s và 4,47 m/s, không phải quan hệ gấp đôi tốc độ.

Học tiếp

Động năng là gì và khi nào vật có động năng Cơ năng bằng tổng những dạng năng lượng nào