Question

Яблуко, маса якого дорівнює 200г, вільно падає з висоти 6м. Визначити: - кінетичну енергію через 1с від початку падіння; - потенціальну енергію через 1с від початку падіння; - повну механічну енергію;​

Answer 1

Все решение на фото.

Answer 2

Для визначення кінетичної та потенціальної енергії можна використовувати формули:

1. Кінетична енергія (КЕ) об'єкта рухаючогося зі швидкістю v обчислюється за формулою:

   КЕ = (1/2) * m * v^2

   Де:

   • m - маса об'єкта (в даному випадку, маса яблука) = 200 г = 0.2 кг
   • v - швидкість об'єкта

2. Потенціальна енергія (ПЕ) об'єкта, який знаходиться на висоті h над поверхнею Землі, обчислюється за формулою:

   ПЕ = m * g * h

   Де:

   • m - маса об'єкта (0.2 кг)
   • g - прискорення вільного падіння, приблизно 9.81 м/с^2 на поверхні Землі
   • h - висота падіння (6 метрів)

Тепер, щоб визначити ці значення через 1 секунду від початку падіння, потрібно врахувати, що під час падіння об'єкт набуває постійно зростаючу швидкість відповідно до прискорення вільного падіння.

1. Кінетична енергія через 1 секунду:

   В перший момент часу швидкість дорівнює початковій, тобто 0 м/с (оскільки об'єкт тільки починає падати), і під час першої секунди швидкість зростає на g м/с^2.

   Тому КЕ через 1 секунду:

   КЕ = (1/2) * m * (g * t)^2 = (1/2) * 0.2 кг * (9.81 м/с^2 * 1 с)^2 = 0.2 * 9.81 * 1/2 = 0.981 Дж

2. Потенціальна енергія через 1 секунду:

   ПЕ = m * g * h = 0.2 кг * 9.81 м/с^2 * 6 м = 11.772 Дж

3. Повна механічна енергія (ПМЕ) об'єкта залишається постійною під час падіння, оскільки жодна робота не виконується над об'єктом і не втрачається жодна енергія. Тому ПМЕ залишається незмінною і дорівнює сумі КЕ та ПЕ:

   ПМЕ = КЕ + ПЕ = 0.981 Дж + 11.772 Дж = 12.753 Дж

Отже, через 1 секунду від початку падіння:

• Кінетична енергія об'єкта дорівнює 0.981 Дж.
• Потенціальна енергія об'єкта дорівнює 11.772 Дж.
• Повна механічна енергія об'єкта залишається постійною і дорівнює 12.753 Дж.