Шарик массой 200 г падает с высоты 20 м с начальной скоростью, равной нулю. какова его кинетическая энергия в момент перед ударом о землю, если потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 4 дж?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Кинетическая энергия шарика перед ударом о землю составляет 36 Дж. ️ Шаг 1: Расчет начальной потенциальной энергии В начальный момент времени шарик находится на высоте h=20 мh equals 20 м и обладает запасом потенциальной энергии Epcap E sub p. Так как начальная скорость равна нулю, его начальная кинетическая энергия также равна нулю. Примем ускорение свободного падения g=10 м/с2g equals 10 м/с squared. Переведем массу в систему СИ: m=200 г=0,2 кгm equals 200 г equals 0 comma 2 кг. Ep=mgh=0,21020=40 Джcap E sub p equals m g h equals 0 comma 2 center dot 10 center dot 20 equals 40 Дж️ Шаг 2: Применение закона сохранения и превращения энергии Согласно закону сохранения энергии, начальная энергия тела расходуется на совершение работы против сил сопротивления воздуха Asoprcap A sub s o p r end-sub и на приобретение кинетической энергии Ekcap E sub k в нижней точке траектории. Ep=Ek+Asoprcap E sub p equals cap E sub k plus cap A sub s o p r end-subОтсюда выразим искомую кинетическую энергию: Ek=EpAsoprcap E sub k equals cap E sub p minus cap A sub s o p r end-sub️ Шаг 3: Вычисление итогового значения Подставим известные значения в формулу: Ek=404=36 Джcap E sub k equals 40 minus 4 equals 36 Дж Ответ: Кинетическая энергия шарика в момент перед ударом о землю равна 36 Дж. Требуется ли вам произвести аналогичный расчет с учетом ускорения свободного падения g=9,8 м/с2g equals 9 comma 8 м/с squared для более высокой точности?

Форма ответа

Ваш аватар