Question

мяч що має массу 200 г упав на підлогу зі швидкісю 5м/с і відбився на висоту 1,25м, чому дорівнює втрата енергіі під час удару?

Answer 1

Ответ: 0,05Дж

Объяснение:

Дано:

m=200г=0,2кг

g=9,8Н/кг

V=5м/с

h=1,25м

--------------

ΔЕ-?

Потери энергии во время удара равна разности кинетической энергии в момент удара мяча о пол и понциальной энергии на высоте подскока мяча:

ΔЕ=Ек-Еп=mV²/2-mgh=m(V²/2-gh)=0,2*(5²/2-9,8*1,25)=0,05Дж

Answer 2

Втрата енергії під час удару може бути обчислена за допомогою закону збереження механічної енергії, який гласить:

$E_{початкова} + E_{кінцева} = \Delta E$,

де $E_{початкова}$ - початкова механічна енергія системи, $E_{кінцева}$ - кінцева механічна енергія системи, і $\Delta E$ - втрата енергії під час удару.

Початкова механічна енергія системи складається з кінетичної енергії (Ек) та потенційної енергії (Еп):

$E_{початкова} = Eк_{початкова} + Еп_{початкова}$.

Кінетична енергія обчислюється як:

$Eк = \frac{1}{2}mv^2$,

де $m$ - маса м'яча (0,2 кг), $v$ - швидкість м'яча (5 м/с).

$Eк_{початкова} = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \, \text{кг} \cdot (5 \, \text{м/с})^2 = 2,5 \, \text{Дж}$.

Потенційна енергія обчислюється як:

$Eп = mgh$,

де $g$ - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²), $h$ - висота (1,25 м).

$Eп_{початкова} = 0,2 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot 1,25 \, \text{м} = 2,45 \, \text{Дж}$.

Тепер, ми можемо обчислити кінцеву механічну енергію $E_{кінцева}$ після удару, коли м'яч відбився на висоту:

$E_{кінцева} = Eк_{кінцева} + Eп_{кінцева}$,

де $Eп_{кінцева}$ буде дорівнювати потенційній енергії м'яча на новій висоті.

$Eп_{кінцева} = 0,2 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} \cdot 1,25 \, \text{м} = 2,45 \, \text{Дж}$.

Тепер ми можемо розрахувати втрату енергії:

$\Delta E = E_{початкова} - E_{кінцева} = (2,5 \, \text{Дж} + 2,45 \, \text{Дж}) - (2,5 \, \text{Дж} + 2,45 \, \text{Дж}) = 0 \, \text{Дж}$.

Отже, втрата енергії під час удару дорівнює нулю. Це може бути відображено законом збереження енергії, де загальна механічна енергія системи залишається сталою, якщо не діє зовнішня сила (наприклад, опір повітря).