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

Рассчитайте давление воды на глубине 20 метров... ... Условие: На дифракционную решетку, имеющую период 2*10^-5 м, падает нормально параллельный пучок белого света. Спектр наблюдается на экране на расстоя... сила лоренца, действующая на электрон ,движущийся со скоростью 10^7 м/с по окружности в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,5 Тл,равна (... Доклад на тему: "использование теплового действия электрического тока в устройстве теплиц и инкубаторов"...