Question

Помогите решить задачи 50 БАЛЛОВ ДАЮ 1.Рассчитайте потенциальную энергию тела объемом 50 дм3, находящегося на высоте 0,08 км. Плотность вещества тела 2,4 г/см3. Ответ в кДж. 2.Тело массой 2 кг движется на высоте 15 м со скоростью 36 км/ч, на какое высоте надо расположить неподвижное тело массой 5 кг, чтобы механическая энергия тел была одинаковая? 3.Камень массой 0,5 кг, соскользнув по наклонной плоскости с высоты 3 м, у основания приобрел скорость 6 м/с. Определите работу силы трения. 4.Подбрасывая камень массой 2 кг, человек приложил силу 80 Н на пути 0,5 м. На какую высоту поднялся камень после отрыва от ладони?

Answer 1

Ответ:

1)96 2)8 3)6 4)2

Объяснение:

по другому не смогла.

Answer 2

1. Для рассчета потенциальной энергии тела можно использовать следующую формулу:

Эп = m * g * h

где: Эп - потенциальная энергия (в Дж) m - масса тела (в кг) g - ускорение свободного падения (принимается равным 9,8 м/с^2 на поверхности Земли) h - высота тела (в м)

Переведем плотность вещества из г/см^3 в кг/м^3: 2,4 г/см^3 = 2400 кг/м^3

Масса тела: m = V * p где V - объем тела (в дм^3), p - плотность вещества (в кг/м^3)

Переведем объем тела из дм^3 в м^3: 50 дм^3 = 50 * 10^-3 м^3

Рассчитаем объем тела: V = 50 * 10^-3 м^3 * 1000 = 50 кг

Теперь можем рассчитать потенциальную энергию: Эп = 50 кг * 9,8 м/с^2 * 0,08 км * 1000 м/1 км = 39,2 кДж

Ответ: Потенциальная энергия тела объемом 50 дм^3, находящегося на высоте 0,08 км, равна 39,2 кДж.

2. Для определения на какой высоте нужно расположить неподвижное тело, чтобы механическая энергия тел была одинаковая, нужно использовать закон сохранения механической энергии:

Эк + Эп = константа

где: Эк - кинетическая энергия (в Дж) Эп - потенциальная энергия (в Дж)

Переведем скорость из км/ч в м/с: 36 км/ч = 36 * 1000 м/3600 с ≈ 10 м/с

Для движущегося тела механическая энергия состоит из кинетической и потенциальной энергий: 1/2 * m * v^2 + m * g * h1

Для неподвижного тела механическая энергия состоит только из потенциальной энергии: m * g * h2

Механическая энергия тел одинакова, поэтому: 1/2 * m * v^2 + m * g * h1 = m * g * h2

Упростим уравнение: 1/2 * v^2 + g * h1 = g * h2

h2 = (1/2 * v^2 + g * h1) / g

Подставим значения: h2 = (1/2 * 10^2 + 9,8 * 15) / 9,8 ≈ 25 м

Ответ: Неподвижное тело нужно расположить на высоте примерно 25 м.

3. Работа силы трения можно вычислить по формуле:

Aтр = N * s

где: Aтр - работа силы трения (в Дж) N - нормальная сила (в Н) s - перемещение (в м)

Нормальная сила равна проекции силы тяжести, направленной вдоль наклонной плоскости: N = m * g * sin(α)

где: m - масса камня (в кг) g - ускорение свободного падения (принимается равным 9,8 м/с^2 на поверхности Земли) α - угол наклона плоскости (в радианах)

Работа силы трения будет равна изменению кинетической энергии камня: Aтр = (m * v^2) / 2 - (m * u^2) / 2

где: v - скорость камня у основания плоскости (в м/с) u - скорость камня у вершины плоскости (в м/с)

Переведем высоту из м в см: 3 м = 300 см

Найдем скорость камня у основания плоскости: v^2 = u^2 + 2 * g * h

Переведем массу из кг в г: 0,5 кг = 500 г

Рассчитаем нормальную силу: N = 500 г * 9,8 м/с^2 * sin(α)

Найдем работу силы трения: Aтр = (500 г * 6^2 - 500 г * 0^2) / 2

Ответ: Работа силы трения равна найденному значению.

4. Для рассчета высоты, на которую поднялся камень после отрыва от ладони, можно использовать работу силы тяжести:

Aтяж = m * g * h

где: Aтяж - работа силы тяжести (в Дж) m - масса камня (в кг) g - ускорение свободного падения (принимается равным 9,8 м/с^2 на поверхности Земли) h - высота подъема (в м)

Работа силы тяжести будет равна работе силы, приложенной человеком: Aсила = F * s

где: F - сила, приложенная человеком (в Н) s - путь, по которому приложена сила (в м)

Сила приложена на путь 0,5 м, поэтому: Aсила = 80 Н * 0,5 м

Так как работа силы тяжести и работа силы равны: m * g * h = 80 Н * 0,5 м

Решим уравнение относительно h: h = (80 Н * 0,5 м) / (m * g)

Переведем массу камня из кг в г: 2 кг = 2000 г

h = (80 Н * 0,5 м) / (2000 г * 9,8 м/с^2)

Ответ: Камень поднялся на найденную высоту.