Шарик массой 200 г падает с высоты 20 м с начальной скоростью, равнойнулю. Какова его кинетическая энергия в момент перед ударом о землю, если
потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 4 Дж?

1 ответ

Посмотреть ответы

DevAdmin

1720

Дано:
$m$ = 200 г = 2 кг
$h$ = 20 м
$g$ = 10 м/с² -- ускорение свободного падения
$E_$ = 4 Дж -- энергия потерь

Найти:
T = ?

Решение:
Согласно закону сохранения энергии: энергия никуда не исчезает, она лишь переходит из одного состояния в другое. В этой задаче такими состояниями/типами энергии являются - потенциальная и кинетическая составляющая, а также энергия потерь на сопротивление воздуху. Вся энергия постоянно перекачивается между этими тремя состояниями.

Изначально вся энергия шарика является потенциальной и равна
$U=mgh$ .
Когда шарик падает, он теряет потенциальную энергию, она переходит в кинетическую энергию и теряется на сопротивление воздуха. В конечный момент времени высота и вовсе равна нулю, а значит потенциальная энергия полностью перешла в энергию потерь и кинетическую и мы можем записать уравнение:
$U = T + E_$
В левой части уравнения энергия в начале падения, а в правой - в конце падения.

Теперь можем найти кинетическую энергию шарика в момент удара о землю:
$T = U - E_ = mgh - E_$
Получим численное значение
$T = 0.2 \cdot 10 \cdot 20 - 4 = 40 - 4 = 36$ Дж.

Ответ: 36 Дж.

Хороший ответ

3 апреля 2023 23:18

Остались вопросы?

Найти нужный

Еще вопросы по категории Физика

1) какое действие тока мы использует, включая вентилятор? Зачем нам нужен этот прибор? 2) как можно использовать магнитное действие тока для сортировк... На сколько изменится внутренняя энергия гелия массой 200 г при увеличении температуры на 20℃... когда Тимур катался на теплоходе по Москве-реке, он заметил, что от северного речного вокзала до причала Коломенское теплоход доплыл в 1,04 раз быстре... Каким способом охлаждается воздух в комнате зимой при открытой форточке?... Двигаясь равномерно прямолинейно тело за 10 с прошло 200 см. За сколько часов это тело двигаясь с той же скоростью и в то же направление пройдет путь...