Шарик массой 100г падает с некоторой высоты с нулевой начальной скоростью.его кинетическая энергия при падении на землю равна 6 дж,а потеря энергии за счет сопротивления воздуха составила 20: полной механической энергии в верхней точке траектории.с какой высоты упал шарик?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Шарик упал с высоты 7.5 м. ️ Шаг 1: Определение полной механической энергии В начальный момент времени шарик обладает только потенциальной энергией, так как его начальная скорость равна нулю. Эта энергия является полной механической энергией системы Eполнcap E sub п о л н end-sub. По условию, при падении на землю кинетическая энергия составляет Ek=6 Джcap E sub k equals 6 Дж, а потери на сопротивление воздуха ΔEcap delta cap E составляют 20%20 % от полной энергии: ΔE=0.2Eполнcap delta cap E equals 0.2 center dot cap E sub п о л н end-subСогласно закону сохранения энергии, полная энергия в начале траектории расходуется на кинетическую энергию в конце и работу сил сопротивления: Eполн=Ek+ΔEcap E sub п о л н end-sub equals cap E sub k plus cap delta cap EПодставим выражение для потерь: Eполн=6+0.2Eполнcap E sub п о л н end-sub equals 6 plus 0.2 center dot cap E sub п о л н end-sub 0.8Eполн=60.8 center dot cap E sub п о л н end-sub equals 6 Eполн=60.8=7.5 Джcap E sub п о л н end-sub equals 6 over 0.8 end-fraction equals 7.5 Дж ️ Шаг 2: Расчет высоты падения Полная механическая энергия в верхней точке определяется формулой потенциальной энергии: Eполн=mghcap E sub п о л н end-sub equals m g hПереведем массу шарика в систему СИ: m=100 г=0.1 кгm equals 100 г equals 0.1 кг. Примем ускорение свободного падения g=10 м/с2g equals 10 м/с squared. Выразим и вычислим высоту hh: h=Eполнmgh equals the fraction with numerator cap E sub п о л н end-sub and denominator m g end-fraction h=7.50.110=7.51=7.5 мh equals the fraction with numerator 7.5 and denominator 0.1 center dot 10 end-fraction equals 7.5 over 1 end-fraction equals 7.5 м Ответ: Шарик упал с высоты 7.5 м. Нужно ли рассчитать скорость, с которой шарик ударился бы о землю при отсутствии сопротивления воздуха?

Форма ответа

Ваш аватар