Question

6)Свободно падающее с нулевой начальной скоростью тело массой 1 кг перед ударом о Землю имело кинетическую энергию 200 Дж. С какой высоты упало тело? Ускорение свободного падения g = 10 м/с2.​

Answer 1

По закону сохранения энергии эти 200 Дж и есть его начальная потенциальная энергия mgh

200 = 1*10*h

h = 20м

Answer 2

Дано: m=1 кг; Vo=0; Ek=200 Дж перед ударом;  h - ?

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

Тело находилось на высоте h.

Еполн=Епот + Екин

По условию Vo=0 ⇒ Еполн=Епот на высоте h.

Перед ударом Епот=0 (h=0), но Екин=200 Дж.

Т.к. Еполн не изменилась по закону сохранения энергии, то

Епот=mgh на высоте, с которой упало тело, перешла в Екин.

mgh=200; h=200/(mg)=200Дж/(1 кг * 10 Н/кг)=20 Н*м/Н=20 м.

Ответ: 20 м.

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Кинетическая энергия тела превращается в потенциальную энергию по мере его падения.

Известно, что кинетическая энергия (КЭ) равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости:

КЭ = (1/2) * m * v^2

В данном случае начальная скорость равна нулю, следовательно, КЭ = 0.5 * 1 * 0^2 = 0 Дж.

Когда тело упадет на землю, всю его кинетическую энергию перейдет в потенциальную энергию (ПЭ) по высоте h:

ПЭ = m * g * h

Где g - ускорение свободного падения, а h - высота падения.

Из условия известно, что перед ударом о Землю тело имело кинетическую энергию 200 Дж. Теперь мы можем приравнять эту кинетическую энергию к потенциальной энергии на высоте h:

200 = 1 * 10 * h

Отсюда:

h = 200 / 10 = 20 метров

Таким образом, тело упало с высоты 20 метров.