Какая кинетическая энергия у мяча перед ударом о землю, если его масса составляет 100 г и он падает вертикально

Romanovich

57

Конечная кинетическая энергия (KE) мяча перед ударом о землю можно рассчитать, используя закон сохранения механической энергии. Закон сохранения механической энергии утверждает, что сумма потенциальной энергии (PE) и кинетической энергии (KE) остается постоянной в системе без сопротивления внешних сил.

В начальный момент, когда мяч находится на высоте \(h = 6\) метров, его потенциальная энергия равна массе мяча (m) умноженной на ускорение свободного падения (g = 9.8 м/с²) и на высоту:

\[PE_1 = m \cdot g \cdot h\]

\[PE_1 = 0.1 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с²} \times 6 \, \text{м} = 5.88 \, \text{Дж}\]

Кинетическая энергия мяча перед ударом о землю будет равна потенциальной энергии, которая превратилась в кинетическую энергию в результате падения:

\[KE = PE_1\]

\[KE = 5.88 \, \text{Дж}\]

Таким образом, кинетическая энергия мяча составляет \(5.88 \, \text{Дж}\) перед ударом о землю.

Обратите внимание, что расчеты выполнялись без учета сопротивления воздуха, что допустимо в данной задаче.