Какова скорость мяча при достижении поверхности Земли, если с балкона, находящегося на высоте 20м, был упавший
Какова скорость мяча при достижении поверхности Земли, если с балкона, находящегося на высоте 20м, был упавший мяч массой 0,2кг, учитывая влияние сопротивления воздуха?
Sonya 43
Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать несколько физических законов. Первым шагом является применение закона сохранения энергии.Закон сохранения энергии гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной. В начале, когда мяч находится на балконе, у него есть только потенциальная энергия, как он находится на высоте. При падении мяча потенциальная энергия постепенно преобразуется в кинетическую энергию.
Мы можем записать это в виде уравнения:
Масса мяча:
Ускорение свободного падения:
Высота, с которой падает мяч:
Потенциальная энергия, когда мяч находится на балконе:
Кинетическая энергия, когда мяч достигает поверхности Земли:
Из закона сохранения энергии получаем:
Выразим скорость мяча,
Сократим массу мяча
Теперь решим это уравнение для
Возьмем квадратный корень от обеих сторон:
Подставим значения
Вычислим это выражение:
Таким образом, скорость мяча при достижении поверхности Земли составляет около 19.8 м/с.