Question

Тело массой 2 кг свободно падает с некоторой высоты. Кинетическая энергия тела в момент падения на Землю равна 50 Дж. С какой высоты упало тело?

Answer 1

Ответ:

20м

Объяснение:

Ep = hmg

Ep = Ek = 50Дж

h = Ep/(mg)

h = 50Дж/(2кг*9,8Н/кг) = 20м

Answer 2

Кинетическая энергия (КЭ) тела, падающего с высоты, связана с его потенциальной энергией (ПЭ) через закон сохранения энергии:

ПЭ + КЭ = Постоянная энергия (константа)

На Земле, в условиях падения тела, константа - это масса тела умноженная на ускорение свободного падения и высоту, с которой оно начинает падение.

Масса тела (m) = 2 кг Кинетическая энергия (КЭ) = 50 Дж

Ускорение свободного падения на Земле (g) примерно равно 9.81 м/с².

Известно, что кинетическая энергия равна половине произведения массы на квадрат скорости (в данном случае скорость нулевая, так как тело начинает свое падение с покоя):

КЭ = 0.5 * m * v^2

Следовательно, можно найти скорость (v) в момент падения:

v^2 = (2 * КЭ) / m v^2 = (2 * 50) / 2 v^2 = 100 v = 10 м/с

Теперь, имея скорость, можно использовать уравнение кинематики для свободного падения:

v^2 = u^2 + 2 * g * h

где: v - конечная скорость (10 м/с) u - начальная скорость (0 м/с, так как начинается с покоя) g - ускорение свободного падения (9.81 м/с²) h - высота падения, которую мы хотим найти

Подставляя известные значения, можно решить уравнение для h:

10^2 = 0 + 2 * 9.81 * h 100 = 19.62 * h h = 100 / 19.62 ≈ 5.1 м

Таким образом, тело упало с высоты около 5.1 метра.