1) Какой является потенциальная энергия ныряльщика, когда он находится на вышке высотой 24 м? (Eпот = ) Дж (округлите

Радужный_День

53

Для решения данных задач нам потребуется знание формул для потенциальной энергии, кинетической энергии и закона сохранения механической энергии. Давайте начнем с первой задачи.

1) Потенциальная энергия ныряльщика на вышке может быть вычислена с использованием формулы:
$$E_{\text{пот}}=m\cdot g\cdot h$$
где $m$ - масса ныряльщика, $g$ - ускорение свободного падения (приближенное значение равно 9,8 м/с²), а $h$ - высота вышки.

Поскольку нам дана только высота вышки в задаче, мы не можем найти точное значение потенциальной энергии ныряльщика без знания его массы. Но если у нас есть масса, мы можем использовать эту формулу для нахождения конкретного значения. Предположим, что масса ныряльщика составляет 70 кг, тогда мы можем вычислить потенциальную энергию:

$$E_{\text{пот}}=70\text{кг}\cdot 9,8\text{м/с²}\cdot 24\text{м}=16,128\text{Дж}$$

Округлим это значение до целого числа: $E_{\text{пот}}=16\text{Дж}$.

2) Для вычисления кинетической энергии в момент погружения ныряльщика в воду, мы можем использовать формулу:

$$E_{\text{кин}}=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2$$
где $m$ - масса ныряльщика, $v$ - скорость ныряльщика.

Нам неизвестна скорость ныряльщика в момент погружения, поэтому мы не можем найти конкретное значение кинетической энергии. Но если у нас есть масса и мы можем предположить некоторую скорость, мы можем использовать эту формулу для нахождения значения.

Предположим, что масса ныряльщика также составляет 70 кг, а его скорость в момент погружения составляет 10 м/с, тогда мы можем вычислить кинетическую энергию:

$$E_{\text{кин}}=\frac{1}{2}\cdot 70\text{кг}\cdot (10\text{м/с}{)}^2=3500\text{Дж}$$

Округлим это значение до целого числа: $E_{\text{кин}}=3500\text{Дж}$.

3) Для нахождения скорости ныряльщика при его погружении в воду, мы можем использовать закон сохранения механической энергии. По этому закону сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной.

$$E_{\text{пот}}+E_{\text{кин}}=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2$$

Мы уже знаем значения потенциальной и кинетической энергии из предыдущих задач. Предположим, что масса ныряльщика все еще составляет 70 кг, тогда мы можем найти скорость:

$$\frac{1}{2}\cdot 70\text{кг}\cdot v^2=16\text{Дж}+3500\text{Дж}$$
$$\frac{1}{2}\cdot 70\text{кг}\cdot v^2=3516\text{Дж}$$
$$35\text{кг}\cdot v^2=3516\text{Дж}$$
$$v^2=\frac{3516\text{Дж}}{35\text{кг}}$$
$$v^2=100,457\text{м²/с²}$$
$$v=\sqrt{100,457\text{м²/с²}}$$

Округлим значение скорости до целого числа: $v\approx 10\text{м/с}$.

Таким образом, ответы на задачи:

1) Потенциальная энергия ныряльщика на вышке высотой 24 м: $E_{\text{пот}}=16\text{Дж}$.
2) Кинетическая энергия ныряльщика в момент погружения в воду: $E_{\text{кин}}=3500\text{Дж}$.
3) Скорость ныряльщика при его погружении в воду: $v\approx 10\text{м/с}$.