Лучшие помощники
1 апреля 2023 23:18
938

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
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.
0
·
Хороший ответ
3 апреля 2023 23:18
Остались вопросы?
Найти нужный