Question

1.Шарик m = 19 г падает с высоты h = 11м. С какой скоростью шарик достигнет поверхности земли? 2.Насос мощностью 600 Вт поднимает 200 л воды из колодца глубиной h =11 м. Сколько времени для этого потребуется? 3.Тело m = 19 кг брошено вертикально вверх со скоростью 20 м/с. На какой высоте его кинетическая энергия будет равна потенциальной?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1) Скорость у поверхности земли согласно закону сохранения энергии

$\[\upsilon = \sqrt {2gh} = 14,7\]$

Ответ в метрах/с

2) Мощность по определению это работа. Работа которую совершит насос это потенциальная энергия воды

$\[N = \frac{A}{t} = \frac{{mgh}}{t} = \frac{{\rho Vgh}}{t}\]$

Откуда искомое время

$\[t = \frac{{\rho Vgh}}{N} = 36c\]$

3) Условие равенства энергий

$\[mgh = \frac{{m\upsilon ^2 }}{2} \Rightarrow h = \frac{{\upsilon ^2 }}{{2g}} = 20,4\]$

Ответ в метрах

Answer 2

1. Для решения этой задачи можно использовать законы сохранения механической энергии. Первоначальная потенциальная энергия тела, находящегося на высоте h, превратится в его кинетическую энергию в момент достижения поверхности земли.

Потенциальная энергия (mgh) = Кинетическая энергия (0.5 * m * v^2), где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота, v - скорость.

Из данной задачи m = 19 г = 0.019 кг, h = 11 м, g ≈ 9.8 м/с².

mgh = 0.5 * m * v^2 0.019 * 9.8 * 11 = 0.5 * 0.019 * v^2 v^2 = (0.019 * 9.8 * 11) / 0.5 v ≈ 8.30 м/с.

Таким образом, шарик достигнет поверхности земли со скоростью около 8.30 м/с.

2. Для вычисления времени, необходимого для поднятия воды из колодца, можно использовать работу и мощность.

Работа (работа на подъем) = Потенциальная энергия = mgh.

Мощность (P) = Работа / Время.

Зная мощность насоса P = 600 Вт, массу поднимаемой воды m = 200 л = 200 кг (плотность воды примерно 1000 кг/м³), и высоту подъема h = 11 м, мы можем найти время (t), используя выражение для мощности:

P = mgh / t.

600 = 200 * 9.8 * 11 / t t = (200 * 9.8 * 11) / 600 t ≈ 36.47 сек.

Для поднятия 200 л воды из колодца на глубине 11 м, насосу потребуется около 36.47 секунд.

3. Кинетическая энергия (K) тела, брошенного вертикально вверх, будет равна потенциальной энергии (ПЭ) на определенной высоте.

K = ПЭ = mgh.

Из задачи m = 19 кг, v = 20 м/с, g ≈ 9.8 м/с².

K = ПЭ = mgh 0.5 * m * v^2 = mgh 0.5 * 19 * 20^2 = 19 * 9.8 * h h = (0.5 * 20^2) / 9.8 h ≈ 20.41 м.

Таким образом, на высоте около 20.41 метра кинетическая энергия тела будет равна его потенциальной энергии.