Question

Помогите, пожалуйста, с физикой! Шарик без начальной скорости начал падать с высоты 30 м. На какой высоте её потенциальная энергия относительно земли будет в два раза меньше чем кинетическая энергия? А 25 м Б 20 м В 15 м Г 10 м

Answer 1

Начало:

Е потенциальная = mgh≈300m,Е кинетическая 0.

Действует закон сохранения енергии...

Общая енерия=300m.

Пусть в конце потенциальная - х, кинетическая - 2х

3х=300m

x=100m

Высота 10 м.

Answer 2

Дано: V₀ = 0; Wп = 0,5Wк; h₀ = 30 м.

Найти: h - ?

Решение. В начальной точке падения тела кинетическая энергия тела равна нулю, а потенциальная энергия - Wп₀ = mgh₀. Используем закон сохранения энергии: Wп₀ + Wк₀ = Wп + Wк ⇒ mgh₀ + 0 = mgh + mV²/2. По условию задачи mgh = mV²/4. Поэтому mgh₀ = mgh + 2mgh ⇒ mgh₀ = 3mgh ⇒ h = h₀/3 = 30/3 = 10 м.

Ответ: Г.

Answer 3

Для решения этой задачи нам нужно использовать законы сохранения механической энергии. В данном случае механическая энергия системы (шарика) будет состоять из потенциальной энергии (по отношению к земле) и кинетической энергии.

Потенциальная энергия (ПЭ) вычисляется как произведение массы тела на ускорение свободного падения (g = 9.8 м/с²) на высоту (h) над уровнем земли:

ПЭ = m * g * h

Кинетическая энергия (КЭ) вычисляется как половина произведения массы тела на квадрат скорости (v) тела:

КЭ = (1/2) * m * v²

Так как шарик падает без начальной скорости, его кинетическая энергия на начальной высоте (30 м) равна нулю.

Когда шарик достигнет определенной высоты (h_2), его потенциальная энергия будет в два раза меньше кинетической энергии:

ПЭ_2 = (1/2) * КЭ_2

На данном этапе шарик будет иметь кинетическую энергию, которую можно вычислить через его скорость (v_2) на высоте h_2:

КЭ_2 = (1/2) * m * v_2²

Теперь мы можем составить уравнение, связывающее потенциальную и кинетическую энергии:

m * g * h_2 = (1/2) * m * v_2²

Масса шарика (m) сократится, и у нас останется:

g * h_2 = (1/2) * v_2²

Также мы знаем, что скорость тела на определенной высоте (h_2) связана со скоростью на начальной высоте (h = 30 м) следующим образом:

v_2 = √(2 * g * (h - h_2))

Теперь мы можем подставить это выражение для v_2 в уравнение выше:

g * h_2 = (1/2) * [√(2 * g * (h - h_2))]²

g * h_2 = (1/2) * 2 * g * (h - h_2)

Теперь решим уравнение относительно h_2:

g * h_2 = g * (h - h_2)

h_2 + h_2 = h

2 * h_2 = h

h_2 = h / 2

Таким образом, высота, на которой потенциальная энергия шарика будет в два раза меньше кинетической энергии, составляет половину начальной высоты:

h_2 = 30 м / 2 = 15 м.

Правильный ответ: В) 15 м.