Question

Яблоко массой 150 г свободно падает с ветки яблони на высоте 1,4 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/с Eк≈ Дж

Answer 1

Ответ:

1) 5,2 м/с

2) 2,0 Дж

Объяснение:

$h = \frac{v^{2} - v_{0} ^{2}}{2g} \\v_{0} = 0\\v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 * 9,8 * 1,4} = 5,2$

$E_{k} = \frac{mv^{2} }{2} = \frac{0,15 * 5.2^{2} }{2} = 2,0$

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Изначально у яблока есть потенциальная энергия (из-за его высоты) и никакой кинетической энергии (поскольку оно покоится). При падении оно начинает приобретать кинетическую энергию, а его потенциальная энергия уменьшается.

Потенциальная энергия (ПЭ) яблока на начальной высоте: ПЭ = масса * ускорение свободного падения * высота ПЭ = 0.15 кг * 9.8 м/с² * 1.4 м = 2.058 Дж

Кинетическая энергия (КЭ) яблока перед ударом о землю будет равна его потенциальной энергии на начальной высоте: КЭ = 2.058 Дж

Для определения скорости яблока перед ударом о землю, мы можем использовать кинематическое уравнение для свободно падающего тела: v² = u² + 2as

где: v - конечная скорость (скорость перед ударом), u - начальная скорость (в данном случае, 0, так как яблоко начинает с покоя), a - ускорение свободного падения (g), s - путь (высота, с которой оно падает).

Подставляя известные значения: v² = 0 + 2 * 9.8 м/с² * 1.4 м v² = 27.44 v ≈ 5.24 м/с

Таким образом, округлив до десятых: Скорость перед ударом ≈ 5.2 м/с Кинетическая энергия перед ударом ≈ 2.1 Дж