Question

М'яч масою 800 г скотився з гори висотою 10 м і біля підніжжя гори мав швидкість 6 м/с. Знайти силу опору, що діяла на м'яч, якщо довжина схилу гори 100 м. допоможіть будь ласка​

Answer 1

Ответ:

Ми можемо використати закон збереження енергії, щоб знайти швидкість м'яча на початку спуску:

mgh = (1/2)mv^2

де m = 0.8 кг, g = 9.8 м/с², h = 10 м, v = швидкість на початку спуску

0.8 кг * 9.8 м/с² * 10 м = (1/2) * 0.8 кг * v^2

78.4 Дж = 0.4 кг * v^2

196 м²/с² = v^2

14 м/с ≈ 50.4 км/год (округлено до одного знаку після коми)

Тепер ми можемо використати другий закон Ньютона, щоб знайти силу опору, що діяла на м'яч:

F = ma

де m = 0.8 кг, a = прискорення, яке дорівнює різниці між швидкістю на початку і в кінці спуску, та F - сила опору.

a = (6 м/с - 14 м/с) / (100 м / 9.8 м/с²)

a = -0.816 м/с²

F = 0.8 кг * (-0.816 м/с²)

F = -0.653 Н (заокруглено до одного знаку після коми)

Отже, сила опору, що діяла на м'яч, становила близько 0.653 Н у напрямку, протилежному до руху м'яча.

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використаємо закон збереження енергії. Закон збереження енергії стверджує, що сумарна енергія (потенціальна та кінетична) системи залишається постійною, якщо не враховувати нестабільних втрат енергії, таких як сила опору.

Спочатку обчислимо потенціальну енергію м'яча, коли він перебував на вершині гори:
Потенціальна енергія = маса * прискорення вільного падіння * висота
Потенціальна енергія = 0,8 кг * 9,8 м/с² * 10 м
Потенціальна енергія = 78,4 Дж

Потім обчислимо кінетичну енергію м'яча, коли він досяг землі:
Кінетична енергія = (маса * швидкість²) / 2
Кінетична енергія = (0,8 кг * (6 м/с)²) / 2
Кінетична енергія = 14,4 Дж

Таким чином, вся енергія у системі становить 78,4 Дж + 14,4 Дж = 92,8 Дж.

Оскільки сумарна енергія залишається постійною, то сила опору м'яча має згасати різницю між початковою енергією (потенціальна енергія) та кінцевою енергією (кінетична енергія).

Сила опору = початкова енергія - кінцева енергія
Сила опору = 78,4 Дж - 14,4 Дж
Сила опору = 64 Дж.

Отже, сила опору, яка діяла на м'яч, складає 64 Дж.