Question

С башни высотой 25 м горизонтально брошен камень со скоростью 15 м/с. Масса камня 0,2 кг.Чему будет равна кинетическая энергия камня через 1 секунду после начала движения?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Горизонтальная составляющая скорости

Vгор = 15 м/с

Вертикальная:

Vвер = g·t = 10·1 = 10 м/с

2)

Скорость камня по теореме Пифагора:

V² = 15² + 10² =  325 (м/с)²

3)

Кинетическая энергия:

Еk = m·V²/2 = 0,2·325 / 2 = 32,5 Дж

Замечание:

За одну секунду тело упадет на:

h = g·t²/2 = 5 м

5 < 25, камень в полете, а не на земле.

Answer 2

Чтобы определить кинетическую энергию камня через 1 секунду после начала движения, нам необходимо учесть, как изменяются его скорость и высота со временем.

Изначально, камень брошен горизонтально, поэтому его вертикальная скорость равна 0 м/с, и он начинает свое падение под воздействием силы тяжести.

Ускорение свободного падения на поверхности Земли примерно равно 9,81 м/с². За 1 секунду его скорость увеличится на это ускорение:

$v = u + at,$

где:

• $v$ - конечная скорость
• $u$ - начальная скорость (в данном случае 0 м/с)
• $a$ - ускорение свободного падения (9,81 м/с²)
• $t$ - время (1 секунда)

$v = 0 + 9.81 \cdot 1 = 9.81 \, \text{м/с}.$

Теперь мы можем вычислить кинетическую энергию камня через 1 секунду:

$KE = \frac{1}{2} m v^2,$

где:

• $KE$ - кинетическая энергия
• $m$ - масса камня (0.2 кг)
• $v$ - скорость камня (9.81 м/с)

$KE = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot (9.81)^2 \approx 9.62 \, \text{Дж}.$

Таким образом, кинетическая энергия камня через 1 секунду после начала движения составляет примерно 9.62 джоулей.