Question

Мяч массой 0.5 кг свободно падает с высоты 60 м. Найдите потенциальную и кинетическую энергию тела на высоте 20 м от земли. Прошу расписать так чтоб было понятно

Answer 1

Ответ:m=0,5 ; H=7m; h1=5 m;

K=mV^2/2

h=gt^2/2

h=H-h1; h=7-5=2 m. то есть столько метров мяч пролетел то того времени, когда там нужно узнать кин. энергию

тогда t=корень из 2h/g= 0,63 с(примерно);

V=gt=0,63*10=6,3 m/c

K=0,5*40/2=10 Дж

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи, нам понадобится знание о потенциальной и кинетической энергии.

Потенциальная энергия (PE) тела, находящегося на высоте h от земли, определяется как произведение массы тела (m), ускорения свободного падения (g), и высоты (h): PE = mgh

где g ≈ 9.8 м/с² - ускорение свободного падения на поверхности Земли.

Кинетическая энергия (KE) тела определяется как половина произведения массы тела (m) и квадрата его скорости (v): KE = (1/2)mv²

В данном случае, масса мяча m = 0.5 кг, начальная высота h₁ = 60 м, и мы хотим найти значения потенциальной и кинетической энергии на высоте h₂ = 20 м.

1. Потенциальная энергия на высоте 20 м: PE₂ = mgh₂

   Подставляем известные значения: m = 0.5 кг g ≈ 9.8 м/с² h₂ = 20 м

   PE₂ = (0.5 кг) * (9.8 м/с²) * (20 м) = 98 Дж

   Таким образом, потенциальная энергия на высоте 20 м составляет 98 Дж.

2. Чтобы найти кинетическую энергию на высоте 20 м, нам нужно знать скорость мяча на этой высоте. Для этого воспользуемся законом сохранения механической энергии.

   Поскольку мяч свободно падает, его потенциальная энергия должна превратиться в кинетическую энергию на любой высоте.

   Таким образом, сумма потенциальной и кинетической энергии на высоте 60 м должна быть равна сумме потенциальной и кинетической энергии на высоте 20 м:

   PE₁ + KE₁ = PE₂ + KE₂

   PE₁ - потенциальная энергия на высоте 60 м KE₁ - кинетическая энергия на высоте 60 м PE₂ - потенциальная энергия на высоте 20 м KE₂ - кинетическая энергия на высоте 20 м

   Мы знаем, что PE₁ = mgh₁, где h₁ = 60 м. Также, на высоте 60 м мяч падает со скоростью 0 м/с (поскольку начинает свободное падение). Следовательно, KE₁ = 0.

   Учитывая это, уравнение принимает следующий вид:

   mgh₁ + KE₁ = mgh₂ + KE₂

   Подставляем известные значения: m = 0.5 кг g ≈ 9.8 м/с² h₁ = 60 м h₂ = 20 м

   (0.5 кг) * (9.8 м/с²) * (60 м) + 0 = (0.5 кг) * (9.8 м/с²) * (20 м) + KE₂

   Упрощаем выражение:

   294 Дж = 98 Дж + KE₂

   KE₂ = 294 Дж - 98 Дж = 196 Дж

   Таким образом, кинетическая энергия на высоте 20 м составляет 196 Дж.

Итак, потенциальная энергия на высоте 20 м составляет 98 Дж, а кинетическая энергия - 196 Дж.