Xin chào các em học sinh yêu quý!

Hôm nay, thầy trò chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài tập nhỏ nhưng rất quan trọng liên quan đến động năng. Đây là một khái niệm cơ bản trong chương trình Vật lý lớp 10 mà chúng ta đã học.

Hãy cùng đọc đề bài nhé:

Đề bài: Một vật có khối lượng 4kg và động năng 18J. Tính vận tốc của vật khi đó?

Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần nhớ lại công thức tính động năng và áp dụng nó một cách hợp lý. Chúng ta hãy cùng nhau đi từng bước một!

1. Tóm tắt các đại lượng đã cho:

Đề bài cho chúng ta biết hai thông tin quan trọng:

• Khối lượng của vật: \(m = 4 \text{ kg}\)
• Động năng của vật: \(W_đ = 18 \text{ J}\)

2. Đại lượng cần tìm:

Chúng ta cần tìm vận tốc của vật khi có động năng là 18 J. Ký hiệu là \(v\).

• Vận tốc của vật: \(v = ?\)

3. Công thức áp dụng:

Như các em đã học, công thức tính động năng của một vật có khối lượng \(m\) đang chuyển động với vận tốc \(v\) được xác định là:

\(W_đ = \frac{1}{2}mv^2\)

Trong đó:

• \(W_đ\) là động năng, đơn vị là Jun (J).
• \(m\) là khối lượng của vật, đơn vị là kilôgam (kg).
• \(v\) là vận tốc của vật, đơn vị là mét trên giây (m/s).

4. Biến đổi công thức để tìm vận tốc \(v\):

Từ công thức động năng đã biết, chúng ta sẽ biến đổi để rút ra biểu thức tính vận tốc \(v\):

Chúng ta có: \(W_đ = \frac{1}{2}mv^2\)

Nhân cả hai vế của phương trình với 2 để loại bỏ phân số:

\(2W_đ = mv^2\)

Tiếp theo, chia cả hai vế cho khối lượng \(m\) để tìm \(v^2\):

\(v^2 = \frac{2W_đ}{m}\)

Cuối cùng, lấy căn bậc hai của cả hai vế để tìm vận tốc \(v\). (Chúng ta sẽ lấy giá trị dương vì vận tốc ở đây là độ lớn, và đề bài không yêu cầu xét hướng):

\(v = \sqrt{\frac{2W_đ}{m}}\)

5. Thay số và tính toán:

Bây giờ, chúng ta chỉ việc thay các giá trị đã cho vào công thức vừa biến đổi:

Khối lượng \(m = 4 \text{ kg}\)

Động năng \(W_đ = 18 \text{ J}\)

\(v = \sqrt{\frac{2 \times 18}{4}}\)

Thực hiện phép nhân ở tử số:

\(v = \sqrt{\frac{36}{4}}\)

Thực hiện phép chia:

\(v = \sqrt{9}\)

Lấy căn bậc hai:

\(v = 3 \text{ m/s}\)

6. Kết luận:

Vậy, vận tốc của vật khi có động năng là 18 J và khối lượng 4 kg là \(3 \text{ m/s}\).

Thầy hy vọng rằng qua bài giải chi tiết này, các em đã nắm vững hơn cách áp dụng công thức động năng để giải các bài toán tương tự. Hãy luôn nhớ các bước làm bài: tóm tắt, viết công thức, biến đổi và thay số cẩn thận nhé!

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé!

Chúc các em học tốt!