Какова кинетическая энергия шарика массой 150 г при падении с высоты 20 м, предполагая, что сопротивление воздуха
Какова кинетическая энергия шарика массой 150 г при падении с высоты 20 м, предполагая, что сопротивление воздуха пренебрежимо мало?
Evgenyevna_5820 50
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для вычисления кинетической энергии. Кинетическая энергия определяется как половина произведения массы тела на квадрат его скорости. Формула для кинетической энергии выглядит следующим образом:Где:
Первым делом, нужно определить скорость шарика после его падения с высоты. Для этого можно воспользоваться законами сохранения энергии. При падении шарика с высоты потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Формула для потенциальной энергии высоты H выглядит следующим образом:
Где:
Подставляя значения в формулу для потенциальной энергии, получаем:
Таким образом, потенциальная энергия шарика при его падении составляет 29,4 Дж.
Далее, мы знаем, что эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. По закону сохранения энергии, эти две энергии будут равны друг другу. То есть:
Подставляя значение потенциальной энергии, получаем:
Теперь, зная массу шарика, мы можем найти его скорость. Для этого решим уравнение относительно
Решая это уравнение, получаем:
Таким образом, скорость шарика после падения составляет примерно 19,8 м/с.
Наконец, мы можем подставить найденное значение скорости в формулу для кинетической энергии:
Таким образом, кинетическая энергия шарика массой 150 г при падении с высоты 20 м составляет примерно 29,39 Дж.