Question

Шарик бросили горизонтально с высоты 4 м со скоростью 8 м/с. Определите скорость движения шарика в момент падения. Решите задачу двумя способами: 1) рассмотрев движение шарика как движение тела, брошенного горизонтально; 2) воспользовавшись законом сохранения механической энергии. Какой способ в данном случае удобнее?​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано

v0=8м/c

H=4м

v-?

Решение

1)

$H=\frac{v_{y}^{2} }{2g} \\\\v_{y} ^{2} =2gH\\\\v_{0} =v_{x} \\\\v=\sqrt{v_{y} ^{2}+v_{x}^{2} } \\v=\sqrt{2gH+v_{0}^{2} }$

v=12м/c

2)По закону сохранения энергия:

2mgH+mv0^2=mv^2

2gH+v0^2=v^2

v=12м/c

Второй легче, понятней, быстрей и вообще большинство задач решаются законом сохранения энергия

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать два разных метода, а именно:

1. Метод движения тела, брошенного горизонтально.
2. Метод закона сохранения механической энергии.

Давайте рассмотрим каждый метод по отдельности.

Метод 1: Движение тела, брошенного горизонтально. При броске шарика горизонтально, его вертикальная скорость начально равна нулю. Горизонтальная скорость не меняется на протяжении всего движения. Таким образом, скорость шарика в момент падения равна его горизонтальной скорости, которая составляет 8 м/с.

Метод 2: Закон сохранения механической энергии. Закон сохранения механической энергии гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной в отсутствие внешних сил. В начальный момент времени (когда шарик бросили), у него есть только потенциальная энергия, связанная с высотой:

Потенциальная энергия (Ep) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h)

Ep = m * g * h

Ep = 4 м * 9,81 м/с^2 ≈ 39,24 Дж

В момент падения у шарика потенциальная энергия равна нулю (поскольку он уже находится на поверхности Земли), и вся его механическая энергия становится кинетической энергией.

Кинетическая энергия (Ek) = 1/2 * масса (m) * скорость^2

Поскольку механическая энергия сохраняется, мы можем установить следующее