10 км биіктіктегі балконнан 0,5 кг доп көкжиеге параллель 10 м/с жылдамдықпен жылдамданып, түсер кездегі доптың

Pyatno

52

Для решения этой задачи нам необходимо знать формулу для расчета механической энергии. Механическая энергия \(E\) представляет собой сумму потенциальной \(E_{\text{п}}\) и кинетической \(E_{\text{к}}\) энергий:

\[E = E_{\text{п}} + E_{\text{к}}\]

Потенциальная энергия \(E_{\text{п}}\) определяется по формуле:

\[E_{\text{п}} = m \cdot g \cdot h\]

где \(m\) - масса тела (дополнительное кг), \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно равно 9,8 м/с²), \(h\) - высота падения (расстояние от балкона до земли).

Кинетическая энергия \(E_{\text{к}}\) определяется по формуле:

\[E_{\text{к}} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]

где \(v\) - скорость тела.

Дано, что дополнительный кг падает с высоты 10 м с постоянной скоростью 10 м/с.

Так как скорость постоянная, то кинетическая энергия равна нулю:

\[E_{\text{к}} = 0\]

Теперь можем найти механическую энергию, зная, что \(E_{\text{к}} = 0\):

\[E = E_{\text{п}}\]

\[E = m \cdot g \cdot h\]

Подставляем известные значения:

\[E = 0,5 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 10 \, \text{м}\]

Получаем:

\[E = 4,9 \, \text{Дж}\]

Таким образом, механическая энергия дополнительного кг в момент падения составляет 4,9 джоуля.