У персика, который весит 150 грамм, есть кинетическая энергия, когда он находится на расстоянии 1,5 метра от земли

Muravey

20

Для решения этой задачи нам понадобится знать формулу для кинетической энергии и формулу для скорости при свободном падении.

1. Кинетическая энергия мгновенья перед ударом о землю:
Кинетическая энергия мгновенья обозначается символом \(KE\) и вычисляется по формуле:
\[KE = \frac{1}{2}mv^2\]
где \(m\) - масса объекта, а \(v\) - его скорость.

Масса персика составляет 150 грамм, что равно 0.15 кг.
Так как персик находится на расстоянии 1,5 метра от земли, то его потенциальная энергия равна:
\[PE = mgh\]
где \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - высота.

Ускорение свободного падения \(g\) принимается равным 9,8 м/с², а высота \(h\) равна 1,5 м.

Таким образом, потенциальная энергия персика равна:
\[PE = mgh = 0.15 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} \cdot 1.5 \, \text{м} = 2.205 \, \text{Дж}\]

Перед ударом о землю, вся потенциальная энергия персика превращается в его кинетическую энергию мгновенья.
То есть:
\[KE = PE = 2.205 \, \text{Дж}\]

2. Скорость столкновения персика с землей:
Для вычисления скорости нам понадобится формула для свободного падения:
\[v = gt\]
где \(v\) - скорость, \(g\) - ускорение свободного падения, \(t\) - время свободного падения.

Так как высота равна 1,5 метра, а ускорение свободного падения равно 9,8 м/с², мы можем найти время свободного падения:
\[h = \frac{1}{2}gt^2\]
Решая эту формулу относительно \(t\), получим:
\[t = \sqrt{\frac{2h}{g}}\]

Подставляя значения, получаем:
\[t = \sqrt{\frac{2 \cdot 1.5 \, \text{м}}{9.8 \, \text{м/с²}}} \approx 0.56 \, \text{сек}\]

Таким образом, скорость столкновения персика с землей равна:
\[v = g \cdot t = 9.8 \, \text{м/с²} \cdot 0.56 \, \text{сек} \approx 5.488 \, \text{м/с}\]

Таким образом, кинетическая энергия мгновенья персика перед ударом о землю составляет 2.205 Дж, а скорость столкновения с землей равна примерно 5.488 м/с.