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

Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см отводят от положения равновесия на угол 60 градусов и отпускают.В момент прохождения шаром положения... Если использовать неподвижный блок, то 1)можно получить выигрыш в силе; 2)можно получить выигрыш только в работе; 3) можно получить выигрыш и в сил... Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображённого на схеме, если �1=1 Ом R1=1 Ом, �2=4 Ом R2=4 Ом, �3=5 Ом R3=5 Ом, �4=10 Ом R4=10 Ом... 1).Какое движение называют равноускоренным? 2).что такое ускорение? 3).что характеризует ускорение? 4).в каких случаях ускорение равно нулю? 5).по как... У поверхности Земли на космонавта действует сила тяготения 720 Н. Какая сила тяготения действует со стороны Земли на того же космонавта в космическом...