Question

Решите задачу С какой высоты свободно падает шар массой 50г, если его потенциальная энергия изменяется на 2 Дж. Как и на сколько изменитсякинетическая энергия?помогитееее​

Answer 1

Дано:

m = 50 г = 0,05 кг

|∆Eп| = 2 Дж

g = 10 м/с²

H, ∆Ек - ?

Решение:

Модуль изменения потенциальной энергии равен разности конечной и начальной потенциальной энергии:

|∆Еп| = Еп1 - Еп2 - знак модуля стоит потому, что потенциальная энергия падающего тела уменьшается, плавно перетекая в кинетическую энергию. Конечная потенциальная энергия меньше, чем начальная. Примем конечную потенциальную энергию за ноль, тогда высота, с которой тело упало, равна:

|∆Еп| = Еп1 - Еп2 = mgН - mgh = mg*(H - h)

H - h = |∆Eп|/mg

H = (|∆Eп|/mg) + h = (2/(0,05*10)) + 0 = 2/0,5 = 4 м

С кинетической энергией будет происходить всё то же самое, только наоборот - по мере падения тела она растёт от нуля до конечного своего значения. По закону сохранения энергии максимальная кинетическая энергия равна максимальной потенциальной. А максимальной потенциальной энергией тело обладает на максимальной высоте. Максимальная высота равна 4 м. Следовательно, если кинетическая энергия в начале падения шара равна нулю, то в конце падения она будет максимальной и равна значению максимальной потенциальной:

Ек(max) = Еп(max)

в значит изменение кинетической энергии будет равным изменению потенциальной:

|∆Eк| = |∆Еп| = 2 Дж

Ответ: 4 м, 2 Дж.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что потенциальная энергия (ПЭ) и кинетическая энергия (КЭ) системы остаются постоянными.

Дано: Масса шара (m) = 50 г = 0.05 кг Изменение потенциальной энергии (ΔПЭ) = 2 Дж

Потенциальная энергия шара может быть выражена как: ПЭ = m * g * h,

где m - масса шара, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²), h - высота, с которой падает шар.

Таким образом, можно записать уравнение: ΔПЭ = m * g * Δh,

где Δh - изменение высоты.

Мы знаем, что ΔПЭ = 2 Дж и m = 0.05 кг. Подставим эти значения в уравнение: 2 = 0.05 * 9.8 * Δh.

Теперь найдем Δh: Δh = 2 / (0.05 * 9.8) = 4 м.

Таким образом, шар свободно падает с высоты 4 метра.

Чтобы найти изменение кинетической энергии (ΔКЭ), мы можем воспользоваться следующим уравнением: ΔКЭ = -ΔПЭ.

Знак "-" указывает на то, что изменение кинетической энергии противоположно изменению потенциальной энергии.

Таким образом, ΔКЭ = -2 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия шара уменьшится на 2 Дж.