Question

Ответьте пжж Яблоко массой 170 г свободно падает с ветки яблони на высоте 1,3 м на землю. Какой будет кинетическая энергия яблока перед ударом о землю? Чему равна его скорость перед ударом? (Принять g=9.8Нкг). Ответ (округли до десятых): υ≈ м/сEк≈ Дж

Answer 1

Ответ:

Ек = 2,2 Дж

v = 5,1 м/с

Объяснение:

Переведём величины из условия в СИ:

m = 170 г = 0,17 кг

h = 1,3 м

Пока яблоко висело на ветке, оно обладало потенциальной энергией, равной Eп1 = m*g*h, где m — масса яблока, h — высота, на которой оно висело. Так как яблоко в этот момент не двигалось, кинетической энергией оно не обладало: Ек1 = 0.

Пока яблоко летело на землю, его потенциальная энергия уменьшалась (т.к. уменьшалась высота h, на которой оно находилось, а Еп = m*g*h). Перед самым падением высоту яблока над землёй можно принять равной нулю, а значит, Eп2 = m*g*h = m*g*0 = 0. Зато за время падения яблоко успело набрать скорость v, а значит, стало обладать кинетической энергией, которую можно вычислить по формуле

Ек2 = $\frac{mv^{2} }{2}$

По закону сохранения энергии:

Еп1 + Ек1 = Еп2 + Ек2

Еп1 + 0 = 0 + Ек2

Еп1 = Ек2

Ек2 = m*g*h

В эту формулу подставим значения из условия:

Ек2 = 0,17 кг * 9,8 м/с2 * 1,3 м ≈ 2,2 Дж.

Как уже было сказано ранее, Ек2 = $\frac{mv^{2} }{2}$. Выразим отсюда v:

$v^{2} = \frac{2Ek2}{m}$

$v = \sqrt{\frac{2Ek2}{m} }$

Подставим значения:

$v = \sqrt{\frac{2*2,2}{0,17} }$ ≈ 5,1 м/с

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения механической энергии.

Кинетическая энергия (Eк) яблока перед ударом о землю будет равна потенциальной энергии (Ep) на высоте, с которой оно падает. Выразим Ep:

Ep = m * g * h,

где m = 170 г = 0.17 кг (масса яблока), g = 9.8 Н/кг (ускорение свободного падения), h = 1.3 м (высота падения).

Ep = 0.17 кг * 9.8 Н/кг * 1.3 м ≈ 2.2766 Дж.

Теперь, чтобы найти скорость (v) яблока перед ударом о землю, мы можем использовать формулу кинетической энергии:

Eк = (1/2) * m * v^2.

Выразим v:

v^2 = (2 * Eк) / m,

v = sqrt((2 * Eк) / m).

Подставим известные значения:

v ≈ sqrt((2 * 2.2766 Дж) / 0.17 кг) ≈ 5.01 м/с.

Таким образом, скорость яблока перед ударом о землю составляет около 5.01 м/с, а его кинетическая энергия примерно равна 2.3 Дж.