а) Какова начальная механическая энергия шара массой 100 г, когда он свободно падает с высоты 5 м? б) Какова

Zvezdnyy_Admiral

22

Хорошо, давайте пошагово решим эту задачу.

а) Чтобы найти начальную механическую энергию (ЭН) шара, мы должны использовать формулу:

$$ЭН=ПЭ+КЭ$$

Где ЭН - механическая энергия, ПЭ - потенциальная энергия, КЭ - кинетическая энергия.

Для начала, найдем ПЭ шара на высоте 5 м. Потенциальная энергия связана с высотой и массой объекта следующим образом:

$$ПЭ=m\cdot g\cdot h$$

Где m - масса шара, g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²), h - высота.

Подставим известные значения:

$$ПЭ=0,1\text{кг}\cdot 9,8\text{м/с²}\cdot 5\text{м}$$

Вычислим:

$$ПЭ=4,9\text{Дж}$$

Теперь найдем КЭ шара в начальный момент времени. Кинетическая энергия определяется следующей формулой:

$$КЭ=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2$$

Где v - скорость шара. В начальный момент времени шар не движется, следовательно, его скорость равна нулю.

Подставим известные значения:

$$КЭ=\frac{1}{2}\cdot 0,1\text{кг}\cdot 0\text{м/с}$$

Вычислим:

$$КЭ=0\text{Дж}$$

Теперь сложим потенциальную и кинетическую энергии, чтобы найти начальную механическую энергию:

$$ЭН=4,9\text{Дж}+0\text{Дж}$$

Вычислим:

$$ЭН=4,9\text{Дж}$$

Таким образом, начальная механическая энергия шара массой 100 г, когда он свободно падает с высоты 5 м, равна 4,9 Дж.

б) Чтобы найти механическую энергию шара непосредственно перед ударом о землю, мы можем использовать ту же формулу:

$$ЭН=ПЭ+КЭ$$

Однако, в этом случае у нас нет информации о высоте шара. Поскольку шар падает и ударяется о землю, его потенциальная энергия равна нулю.

Таким образом, механическая энергия шара непосредственно перед ударом о землю будет равна его кинетической энергии. Однако, для более точного ответа, нам нужна информация о скорости шара перед ударом. Если у нас есть эта информация, я могу помочь вам рассчитать кинетическую энергию.

в) Какова кинетическая энергия шара непосредственно перед ударом о землю?

Если у нас есть скорость шара непосредственно перед ударом о землю, мы можем использовать формулу для кинетической энергии:

$$КЭ=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2$$

Вставьте известные значения в формулу, где m - масса шара, v - скорость шара.

Например, если у нас есть скорость шара равная 10 м/с, мы можем рассчитать:

$$КЭ=\frac{1}{2}\cdot 0,1\text{кг}\cdot (10\text{м/с}{)}^2$$

Расчитаем:

$$КЭ=\frac{1}{2}\cdot 0,1\text{кг}\cdot 100{\text{м/с}}^2$$

$$КЭ=5\text{Дж}$$

Таким образом, кинетическая энергия шара непосредственно перед ударом о землю равна 5 Дж.