Question

Помогите пожалуйста с физикой. При падении тела с высоты 10 м силой тяжести была совершена работа 240 джоулей. Какова масса тела?

Answer 1

Дано:

A=240 Дж

h=10 м

g=10 м/с^2

Найти:

m-?

Решение:

A=mgh=>m=A/gh

m=240 Дж/10 м*10 м/с^2=2,4 кг.

Ответ: m=2,4 кг.

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать концепцию работы и потенциальной энергии.

Когда тело падает с высоты, его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию, которая связана с его скоростью. В данном случае, работа, совершенная силой тяжести, равна изменению потенциальной энергии тела:

Работа (W) = Изменение потенциальной энергии (ΔPE)

Мы знаем, что работа равна 240 джоулей, а высота (h) с которой падает тело, равна 10 метров.

Потенциальная энергия (PE) тела в начальный момент (когда оно ещё не начало падать) равна:

PE начальная = m * g * h

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (около 9.81 м/с²), h - высота падения.

В конечный момент (когда тело уже упало на землю), потенциальная энергия равна нулю, а кинетическая энергия (KE) равна:

KE = (1/2) * m * v^2

где v - скорость тела в конечный момент (на земле).

Так как работа, совершенная силой тяжести, равна изменению потенциальной энергии, то:

W = ΔPE = PE начальная - PE конечная = m * g * h - 0 = m * g * h

Теперь мы можем найти массу тела (m):

m = W / (g * h)

Подставим значения:

m = 240 Дж / (9.81 м/с² * 10 м) ≈ 2.44 кг

Ответ: масса тела около 2.44 кг.