Question

1. Найти кинетическую энергию тела массой 400 г, упавшего с высоты 2 м, в момент удара о Землю. 2. Тело массой 3 кг, свободно падает с высоты 5 м. Найти потенциальную и кинетическую энергию тела на расстоянии 2 м от поверхности земли.3. Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с, нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с. Какова скорость вагонов после взаимодействия, если удар неупругий?​

Answer 1

Ответ:

m=400г=0,4кг

h= 2

0,4×10×2=8дж

Объяснение:

Answer 2

1. Для вычисления кинетической энергии тела, упавшего с высоты на Землю, используем формулу:

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

   Где масса тела m = 400 г = 0,4 кг и высота h = 2 м.

   Сначала найдем скорость тела при ударе на Землю, используя закон сохранения энергии:

   Потенциальная энергия (П) = масса * ускорение свободного падения * высота

   П = 0,4 кг * 9,81 м/с² * 2 м = 7,848 Дж (джоулей)

   Кинетическая энергия при ударе будет равна потенциальной энергии, так как всая потенциальная энергия преобразуется в кинетическую:

   К = П = 7,848 Дж

   Таким образом, кинетическая энергия тела при ударе о Землю составляет 7,848 Дж.

2. Для вычисления потенциальной и кинетической энергии тела на расстоянии 2 м от поверхности Земли используем следующие формулы:

   Потенциальная энергия (П) = масса * ускорение свободного падения * высота Кинетическая энергия (К) = (1/2) * масса * скорость^2

   Где масса тела m = 3 кг, высота h = 5 м, и расстояние от поверхности Земли до тела составляет 2 м.

   Сначала найдем потенциальную энергию:

   П = 3 кг * 9,81 м/с² * 5 м = 147,15 Дж

   Затем найдем кинетическую энергию:

   К = (1/2) * 3 кг * скорость^2

   Теперь используем закон сохранения механической энергии. Начальная механическая энергия (на высоте 5 м) равна сумме потенциальной и кинетической энергии:

   Начальная механическая энергия = П + К Начальная механическая энергия = 147,15 Дж + К

   На высоте 2 м кинетическая энергия будет равна:

   К = (1/2) * 3 кг * скорость^2

   Потенциальная энергия будет:

   П = 3 кг * 9,81 м/с² * 2 м = 58,86 Дж

   Так как механическая энергия сохраняется, то:

   Начальная механическая энергия = К + П 147,15 Дж + К = 58,86 Дж + К

   Теперь можно найти кинетическую энергию на высоте 2 м:

   К = 147,15 Дж - 58,86 Дж = 88,29 Дж

   Таким образом, на высоте 2 м от поверхности Земли кинетическая энергия тела составляет 88,29 Дж, а потенциальная энергия уменьшилась до 58,86 Дж.

3. Для расчета скорости вагонов после неупругого столкновения можно использовать закон сохранения импульса. Импульс тела вычисляется как произведение его массы на скорость:

   Импульс (p) = масса * скорость

   Для первого вагона (20 т) с начальной скоростью 0,2 м/с:

   p1 = 20 т * 0,2 м/с = 4 т·м/с

   Для второго вагона (30 т) с начальной скоростью 0,2 м/с:

   p2 = 30 т * 0,2 м/с = 6 т·м/с

   Так как удар неупругий, вагоны после столкновения объединяются в одно тело. Масса объединенных вагонов равна сумме их масс:

   Общая масса (M) = 20 т + 30 т = 50 т = 50000 кг

   Общий импульс после столкновения равен сумме импульсов вагонов до столкновения:

   p_общий = p1 + p2 = 4 т·м/с + 6 т·м/с = 10 т·м/с

   Теперь можно найти конечную скорость объединенных вагонов, используя импульс:

   p_общий = M * V_конечная

   10 т·м/с = 50000 кг * V_конечная

   V_конечная = 10 т·м/с / 50000 кг = 0,0002 м/с

   Таким образом, скорость вагонов после неупругого столкновения составляет 0,0002 м/с.