Question

Мячик массой 200г из состояния покоя падает вертикально вниз с высоты 5м и имеет у поверхности Земли скорость 9м/с. Отскочив от поверхности Земли со скоростью 8м/с мяч поднялся на высоты 2.5м. Чему равен модуль работы сил сопротивления при движении мяча вверх? Запишите решение и ответ

Answer 1

Ответ:

1,4 Дж

Объяснение:

m=0.2 кг    v=8 м/с    h=2.5 м    A=?

===

m*v²/2=m*g*h + A

A=m*(v²/2 - g*h)=0.2*(8²/2 - 10*2.5)=1.4 Дж

==============================

Answer 2

Для решения этой задачи, мы будем использовать законы сохранения энергии. Падающий мяч имеет кинетическую энергию, потенциальную энергию и потери энергии на силу сопротивления воздуха. При отскоке мячика, часть энергии преобразуется в потенциальную энергию, и также есть потери на силу сопротивления воздуха.

Обозначим работу сил сопротивления при движении мяча вверх через W, работу силы тяжести при подъеме мяча через W_г, а потери энергии на силу сопротивления воздуха при падении через W_п.

Закон сохранения механической энергии для движения вниз: Исходная потенциальная энергия + Исходная кинетическая энергия - Потери энергии = Конечная кинетическая энергия m * g * h + (1/2) * m * v^2 - W_п = (1/2) * m * v_2^2

где m - масса мяча, g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с^2 на поверхности Земли), h - начальная высота (5 м), v - начальная скорость (9 м/с), v_2 - скорость мяча после отскока (8 м/с).

1. Найдем потери энергии на силу сопротивления воздуха (W_п): W_п = m * g * h + (1/2) * m * v^2 - (1/2) * m * v_2^2 W_п = 0.2 кг * 9.8 м/с^2 * 5 м + (1/2) * 0.2 кг * (9 м/с)^2 - (1/2) * 0.2 кг * (8 м/с)^2 W_п = 9.8 Дж + 8.1 Дж - 6.4 Дж W_п = 11.5 Дж

2. Теперь найдем работу сил сопротивления при движении мяча вверх (W): Так как при движении вверх мяч теряет кинетическую энергию и приобретает потенциальную энергию, то работа силы сопротивления будет равна разнице между начальной и конечной кинетической энергией: W = (1/2) * m * v_2^2 - (1/2) * m * v^2 W = (1/2) * 0.2 кг * (8 м/с)^2 - (1/2) * 0.2 кг * (9 м/с)^2 W = 6.4 Дж - 8.1 Дж W = -1.7 Дж

Ответ: Модуль работы силы сопротивления при движении мяча вверх равен 1.7 Дж.