Bài 3.19 Một vật nhỏ khối lượng m = 500 g được lồng vào một sợi cáp kim loại mảnh đã được uốn thành một đường cong như hình 3.2 qua một lỗ nhỏ trên vật. Khi người ta thả vật không vận tốc ban đầu từ điểm A cách mặt sàn nằm ngang một đoạn H = 1,20 m thì vật trượt dọc theo đường cong cho đến khi nó dừng lại tại điểm B cách mặt sàn nằm ngang một khoảng h = 80,0 cm. Biết gia tốc rơi tự do g = 9,80 m/s$^{2}$.
a) Tính thế năng của vật tại A và B.
b) Tính công mà sợi cáp kim loại tác dụng lên vật.
Chọn mốc tính thế năng tại mặt sàn nằm ngang.
a) Thế năng của vật tại A và B
$W_{tA}=mgH$ = 0,5.9,8.1,2 = 5,88 J
$W_{tB}=mgh$ = 0,5.9,8.0,8 = 3,92 J
b) Công mà sợi cáp tác dụng lên vật là phần thế năng truyền vào vật khi nó chuyển động từ A đến B nên:
A = $W_{tA}-W_{tB}$ = mg(h – H) = 0,5.9,8. (0,8 - 1,2) = - 1,96 J
Dấu “-” thể hiện năng lượng được truyền từ vật vào sợi cáp trong quá trình vật trượt từ A đến B.