Question

Упражнение 23 1. Кинетическая энергия мяча массой 250 г, подброшенного верти- кально вверх с поверхности Земли, равна 49 Дж. На какой высоте его кинетическая энергия будет равна потенциальной? 2. Пружина детского пистолета под действием силы 9,8 H сжалась на 4 см. На какую высоту поднимется пулька массой 1 г при выстреле вертикально вверх? Камень массой 2 кг падает с высоты 100 дм и в момент падения на Землю имеет скорость 12 м/с. Какая работа по преодолению силы сопротивления воздуха была совершена при падении? Решите с Дано пожалуйста прошу​

Answer 1

Ответ:

Посмотрим всё на фотографии

Объяснение:

На фото

Answer 2

Давайте рассмотрим каждое упражнение по очереди.

Упражнение 1: Дано:

• Масса мяча (m) = 250 г = 0,25 кг
• Кинетическая энергия (K) = 49 Дж

Мы знаем, что кинетическая энергия связана с потенциальной энергией при вертикальном подъеме:

$K = m \cdot g \cdot h$

Где:

• $K$ - кинетическая энергия
• $m$ - масса мяча
• $g$ - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с² на поверхности Земли)
• $h$ - высота

Так как кинетическая энергия равна потенциальной на некоторой высоте, то:

$K = m \cdot g \cdot h = U$

$0,25 \cdot 9,8 \cdot h = 49$

$2,45h = 49$

$h \approx 20\ м$

Ответ: Кинетическая энергия будет равна потенциальной на высоте около 20 метров.

Упражнение 2: Дано:

• Сила пружины (F) = 9,8 Н
• Сжатие пружины (x) = 4 см = 0,04 м
• Масса пульки (m) = 1 г = 0,001 кг

По закону Гука, сила пружины связана с сжатием следующим образом:

$F = k \cdot x$

Где:

• $F$ - сила пружины
• $k$ - коэффициент упругости пружины (для данной пружины)

Мы можем найти $k$ делением силы на сжатие:

$k = \frac{F}{x} = \frac{9,8}{0,04} \approx 245\ Н/м$

Дальше, используем закон сохранения энергии:

$E_{потенциальная} = E_{кинетическая}$

$m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} k \cdot x^2$

$0,001 \cdot 9,8 \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 245 \cdot (0,04)^2$

$0,0098h = 0,0049$

$h \approx 0,5\ м$

Ответ: Пулька поднимется на высоту около 0,5 метра.

Упражнение 3: Дано:

• Масса камня (m) = 2 кг
• Высота (h) = 100 дм = 10 м
• Начальная скорость (v) = 12 м/с
• Ускорение свободного падения (g) = 9,8 м/с²

Мы можем использовать законы кинематики для решения этой задачи:

$v^2 = u^2 + 2as$

Где:

• $v$ - конечная скорость
• $u$ - начальная скорость
• $a$ - ускорение
• $s$ - расстояние

Мы ищем работу силы сопротивления воздуха, которая определяется следующим образом:

$W_{сопротивление} = F_{сопротивление} \cdot s$

Где:

• $W_{сопротивление}$ - работа силы сопротивления
• $F_{сопротивление}$ - сила сопротивления воздуха

Начнем с определения конечной скорости при падении камня:

$v^2 = u^2 + 2gh$

$0 = (12)^2 + 2 \cdot 9,8 \cdot 10 - v^2$

$v \approx 3,13\ м/с$

Теперь, найдем работу силы сопротивления воздуха:

$W_{сопротивление} = F_{сопротивление} \cdot s$

Используем второй закон Ньютона:

$F = m \cdot a$

$F_{сопротивление} = m \cdot g - m \cdot a$

$= m \cdot (g - a)$

$= 2 \cdot (9,8 - 9,8)$

$= 0\ Н$

Так как сила сопротивления воздуха равна нулю (приблизительно), работа по преодолению этой силы также равна нулю.

Ответ: При падении камня работа по преодолению силы сопротивления воздуха составит ноль.