Question

Тело массой 2,5 кг падает с высоты 12 м. Чему равна потенциальной энергии тела на высоте 12 м? 8 м? определите скорость тела в момент падения на землю.

Answer 1

Ep=mgh
Ep1=2.5*9.8*12=294 Дж
Ep2=2.5*9.8*8=196 Дж
mV^2/2=mgh
v=(gh)^(1/2)=10.84 М/c^2

Answer 2

Для определения потенциальной энергии тела на определенной высоте можно использовать формулу:

Потенциальная энергия (ПЭ) = масса × ускорение свободного падения (g) × высота.

Где: масса тела (m) = 2.5 кг, ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с² (приближенное значение на поверхности Земли).

1. Потенциальная энергия тела на высоте 12 м:

ПЭ = 2.5 кг × 9.81 м/с² × 12 м ≈ 294.3 Дж (джоули).

2. Потенциальная энергия тела на высоте 8 м:

ПЭ = 2.5 кг × 9.81 м/с² × 8 м ≈ 196.2 Дж.

Теперь определим скорость тела в момент падения на землю, используя закон сохранения энергии. Потенциальная энергия на высоте должна преобразоваться в кинетическую энергию на поверхности Земли:

Потенциальная энергия = Кинетическая энергия.

Формула для кинетической энергии:

Кинетическая энергия (КЭ) = (1/2) × масса × скорость².

Где: масса тела (m) = 2.5 кг, КЭ на земле = 0 (так как тело на земле, высота = 0 м).

Потенциальная энергия на высоте 12 м (294.3 Дж) должна быть равна кинетической энергии на земле (0 Дж):

294.3 Дж = (1/2) × 2.5 кг × скорость².

Теперь решим уравнение относительно скорости (v):

294.3 Дж = (1/2) × 2.5 кг × v².

Выразим скорость (v):

v² = (294.3 Дж × 2) / 2.5 кг.

v² ≈ 235.44 м²/с².

v ≈ √(235.44 м²/с²) ≈ 15.35 м/с.

Таким образом, скорость тела в момент падения на землю составляет около 15.35 м/с.