Question

Два бруска одинакового объема, алюминиевый и деревянный (дуб сухой), падают с одинаковой высоты из состояния покоя. Сравните кинетические энергии и скорости брусков в момент удара о землю. Ответ поясните

Answer 1

Количественно вычислить не получится. Не даны объем и высота. Но сравнить можно.

Ek=mV²/2 в конце падения.

По закону сохранения механической энергии Еп на высоте h переходит в Ек на высоте h=0, т.е. на земле.

Ek=Ep=mgh

m=ρV

Ek=ρVgh

Т.к. по условию высоты и объемы равны, то Ек зависит только от плотности вещества. У алюминия она 2700 кг/м³, а у дуба 700 кг/м³.

Тогда Ек(алюминия) / Ек(дуба)=2700Vgh/(700Vgh)=27/7≈3,86.

Ответ: Ек алюминия в 3,86 раз больше.

---------------------------

А скорости ОДИНАКОВЫЕ. От массы не зависят. Галилей проверял, бросая шары и шарики с башни в Пизе.

h=(V²-Vo²)/(2g)

Vo=0

2gh=V²

V=√(2gh)

Скорости при ударе зависят ТОЛЬКО от высоты, а она одинаковая у брусков. Трение не учитываем.

Answer 2

Когда два бруска одинакового объема, алюминиевый и деревянный (дуб сухой), падают с одинаковой высоты из состояния покоя, мы можем сравнить их кинетическую энергию и скорости в момент удара о землю.

Сравнение кинетической энергии:

Кинетическая энергия (KE) определяется формулой KE = (1/2)mv^2, где m - масса объекта, v - его скорость.

Поскольку оба бруска имеют одинаковый объем, можно предположить, что их массы также будут пропорциональны. Пусть масса алюминиевого бруска будет m1, а масса деревянного бруска - m2.

Так как бруски падают с одинаковой высоты из состояния покоя, они будут иметь одинаковую потенциальную энергию (PE) в начальный момент. Поскольку PE = mgh, где g - ускорение свободного падения, а h - высота падения, PE1 = PE2.

В момент удара о землю, вся потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию. Поэтому KE1 = KE2.

Сравнение скоростей:

Поскольку кинетическая энергия зависит от скорости, а массы брусков пропорциональны, можно предположить, что скорости брусков также будут пропорциональны.

Таким образом, скорость алюминиевого бруска в момент удара о землю будет равна скорости деревянного бруска.

Итак, в момент удара о землю, кинетическая энергия и скорости обоих брусков будут одинаковыми.

*Примечание: Для более точного ответа можно использовать физические формулы и данные о плотности материалов, но в данном случае, учитывая отсутствие конкретных значений и контекста, мы можем сделать выводы на основе предположений и логических рассуждений.*