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

Megamozg

2205

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

4 апреля 2023 20:04

Остались вопросы?

Найти нужный

Еще вопросы по категории Физика

На рисунке изображена схема проведения опыта, в котором наблюдается действие магнитного поля катушки с током: при замыкании ключа в цепи к торцу катуш... Сформулируйте "золотое правило" механики. при каком условии оно справедливо?... 1).Найти массу тела,которому сила 2 кН сообщает ускорение 10 м /с в квадрате. 2).К телу приложены две силы:F1=0,5 H,F2=2H.Показать направление вектора... Какую массу древесного угля нужно сжечь чтобы выделилось столько энергии сколько при сгорания бинзина обьем которого равен 4 литра (p=m/v, p бензина... Какие ещё источники света вы знаете...