Question

Тіло масою 500г підняли на висоту 20м. Яку кінетичну енергію та швидкість матиме тіло у момент падіння? ( дам 20 баллов) ​

Answer 1

Відповідь: швидкість тіла у момент падіння близько 19,8 м/с, кінетична енергія тіла у цей момент становить близько 491,4 Дж.

Answer 2

Щоб визначити кінетичну енергію та швидкість тіла у момент падіння, скористаємося законами збереження енергії.

1. Спочатку знайдемо потенційну енергію (ПЕ) тіла, коли його підняли на висоту 20 метрів. Потенційна енергія обчислюється за формулою:

$ПЕ = m \cdot g \cdot h$

де $m$ - маса тіла (0.5 кг), $g$ - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²), $h$ - висота (20 м).

$ПЕ = 0.5 \, кг \cdot 9.8 \, м/с² \cdot 20 \, м = 98 \, Дж$

2. Потім знайдемо кінетичну енергію (КЕ) тіла, коли воно падає. Оскільки потенційна енергія перетворюється у кінетичну енергію під час падіння, то:

$КЕ = ПЕ = 98 \, Дж$

3. Далі можемо знайти швидкість тіла, використовуючи формулу кінетичної енергії:

$КЕ = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2$

де $v$ - швидкість тіла.

$98 \, Дж = \frac{1}{2} \cdot 0.5 \, кг \cdot v^2$

$v^2 = \frac{98 \, Дж \cdot 2}{0.5 \, кг} = 392 \, \frac{м^2}{с^2}$

$v \approx 19.8 \, \frac{м}{с}$

Отже, швидкість тіла у момент падіння становить приблизно 19.8 м/с.