Какова была кинетическая энергия груза при столкновении с поверхностью земли, если у него была потенциальная энергия

Orel

49

Чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться законом сохранения механической энергии. Закон сохранения энергии гласит, что в замкнутой системе механическая энергия остается постоянной, если на нее не действуют внешние силы.

Мы знаем, что у груза была потенциальная энергия в размере 24 (\кдж\) на высоте \(h\) и что было потрачено 2 (\кдж\) на преодоление силы сопротивления воздуха.

Пусть \(K_1\) - это начальная кинетическая энергия груза, а \(K_2\) - это конечная кинетическая энергия груза после столкновения с поверхностью земли.

Согласно закону сохранения энергии, сумма потенциальной энергии, кинетической энергии и работы внешних сил на замкнутой системе должна оставаться неизменной.

Итак, начальная механическая энергия груза состоит из его потенциальной энергии и работы против силы сопротивления воздуха:

\[E_1 = P.E + W_{сопр} = 24 (\кдж) + 2 (\кдж) = 26 (\кдж)\]

Поскольку закон сохранения энергии предполагает, что механическая энергия остается постоянной, мы можем записать это как:

\[E_1 = E_2\]

Теперь давайте выразим конечную кинетическую энергию груза:

\[E_2 = K_2\]

Таким образом, конечная кинетическая энергия груза равна 26 (\кдж).

Ответ: При столкновении с поверхностью земли кинетическая энергия груза составила 26 (\кдж).