Question

Помогите!!!!!!! Тело массой 1 кг без начальной скорости падает на поверхность Земли с высоты 20 м. На какой высоте кинетическая энергия тела будет 100 Дж?

Answer 1

изначально имеем потенциальную энергию которая впоследствии переходит в кинетическую

записать можно так

Eк=Eп+Eк

т е

mgh=mgh1+Eк

в нашем случае Ek=100дж; mgh=1*20*10=200дж

те mgh1=100дж

h1=100/g/m=10м

Answer 2

Дано: m = 1 кг; V₀ = 0; h₀ = 20 м; Wк = 100 Дж; g = 10 м/с².

Найти: h - ?

Решение. В начальной точке падения кинетическая энергия тела равна нулю (так как V₀ = 0), следовательно, тут участвует Wп₀, Wк и Wп. Воспользуемся законом сохранения энергии: Wк₀ + Wп₀ = Wк + Wп ⇒ 0 + mgh₀ = Wк + mgh ⇒ h = h₀ - Wк/mg = 20 м - 100 Дж/(1 кг × 10 м/с²) = 20 - 10 = 10 м.

Ответ: h = 10 м.

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. При падении тела с высоты, механическая энергия остается постоянной, если не учитывать потери из-за трения воздуха. Закон сохранения энергии можно записать следующим образом:

Механическая энергия (начальная) = Механическая энергия (конечная)

На начальной высоте (высота 0) тело не имеет кинетической энергии, но имеет потенциальную энергию, которая равна:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

где ускорение свободного падения на поверхности Земли примерно равно 9,81 м/с².

На высоте h (в метрах) у тела будет иметься как потенциальная, так и кинетическая энергия. Кинетическая энергия равна:

Кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2

Так как у нас нет начальной скорости, то кинетическая энергия в начальный момент времени равна 0.

Теперь, у нас есть два уравнения:

1. Масса * ускорение свободного падения * 20 м = Потенциальная энергия в точке h + 0 (кинетическая энергия в начальный момент времени).

2. Потенциальная энергия в точке h + (1/2) * масса * скорость^2 = 100 Дж.

Мы знаем массу тела (1 кг) и ускорение свободного падения (9,81 м/с²). Нам нужно найти высоту h, на которой кинетическая энергия составляет 100 Дж.

Давайте решим уравнения:

1. 1 кг * 9,81 м/с² * 20 м = 196,2 Дж

2. Потенциальная энергия в точке h + (1/2) * 1 кг * скорость^2 = 100 Дж

Теперь найдем высоту h:

196,2 Дж + (1/2) * 1 кг * скорость^2 = 100 Дж

(1/2) * 1 кг * скорость^2 = 100 Дж - 196,2 Дж

(1/2) * 1 кг * скорость^2 = -96,2 Дж

скорость^2 = -96,2 Дж / ((1/2) * 1 кг)

скорость^2 = -192,4 м²/с²

Мы получили отрицательное значение для скорости. Это говорит о том, что при такой высоте тело не может иметь кинетической энергии 100 Дж.

Следовательно, тело никогда не достигнет кинетической энергии 100 Дж при падении с высоты 20 метров на поверхность Земли без начальной скорости.