Какова будет кинетическая энергия яблока перед ударом о землю, если оно свободно падает с ветки яблони высотой
Какова будет кинетическая энергия яблока перед ударом о землю, если оно свободно падает с ветки яблони высотой 1,2 массой 160 г? Какова скорость яблока перед ударом о землю? (Принять ускорение свободного падения равным 9,8 м/с²) Ответ (округлите до десятых): υ≈ м/сек≈
Plamennyy_Zmey 38
Для решения этой задачи нам понадобится использовать законы кинематики и формулу для кинетической энергии.Шаг 1: Найдем кинетическую энергию яблока перед ударом о землю.
Формула для кинетической энергии выглядит следующим образом:
\[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \]
где:
\( E_k \) - кинетическая энергия,
\( m \) - масса яблока,
\( v \) - скорость яблока.
Масса яблока дана в задаче и составляет 160 г (или 0.16 кг).
Так как яблоко падает с ветки яблони без начальной скорости, начальная кинетическая энергия равна нулю.
После удара о землю наше яблоко будет иметь только кинетическую энергию. Поэтому формула для кинетической энергии принимает следующий вид:
\[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \]
\[ E_k = \frac{1}{2} \cdot 0.16 \cdot v^2 \]
Шаг 2: Найдем скорость яблока перед ударом о землю.
Мы можем использовать формулу для свободного падения объекта:
\[ h = \frac{1}{2} g t^2 \]
где:
\( h \) - высота падения,
\( g \) - ускорение свободного падения,
\( t \) - время падения.
Высота падения яблока равна 1.2 метра.
Подставляя данную информацию в формулу, получим:
\[ 1.2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot t^2 \]
\[ t^2 = \frac{2 \cdot 1.2}{9.8} \]
\[ t^2 = 0.2449 \]
\[ t \approx \sqrt{0.2449} \]
\[ t \approx 0.4949 \]
Когда яблоко достигает земли, время падения равно времени, через которое яблоко двигается и имеет скорость равной нулю. Поэтому мы можем использовать полученное значение времени в формуле для скорости:
\[ v = g t \]
\[ v = 9.8 \cdot 0.4949 \]
\[ v \approx 4.853 \]
Ответ:
Кинетическая энергия яблока перед ударом о землю составит около 0.039 Дж.
Скорость яблока перед ударом о землю будет около 4.9 м/с.