Question

Тело массой 20 кг падает с высоты 15 м. Определите работу силы тяжести, потенциальную и кинетическую энергию тела на высоте 5 м, скорость тела в момент удара о землю? Желательно с рисунком

Answer 1

Ответ:

Тело массой 20 кг падает с высоты 15 м. Определите работу силы тяжести, потенциальную и кинетическую энергию тела на высоте 5 м, скорость тела в момент удара о землю?

Дано: m=20 кг Н=15 м h=5 м СИ:

Найти: А, Ек, Еп, v

Решение:

Кинетическая энергия тела в любой момент времени , потенциальная - , полная =mgН. Тогда кинетическая энергия на высоте h Дж Дж Работа силы тяжести на всем пути Дж.

Объяснение:

Answer 2

Хорошо, давай решим эту задачу по механике.

Исходные данные: - Масса тела (m) = 20 кг - Высота падения (h) = 15 м

Мы можем использовать законы сохранения энергии. Первоначальная потенциальная энергия (PЭ) тела, находящегося на высоте \(h\), преобразуется в его кинетическую энергию (КЭ) и потенциальную энергию на другой высоте. Формулы для этих энергий:

1. Потенциальная энергия \(PЭ = m \cdot g \cdot h\), где \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).

2. Кинетическая энергия \(КЭ = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\), где \(v\) - скорость тела.

На высоте 5 м (положение \(h_1\)), потенциальная энергия и кинетическая энергия равны:

\[PЭ_1 = m \cdot g \cdot h_1\]

\[КЭ_1 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v_1^2\]

На высоте 0 м (положение \(h_2\)), потенциальная энергия равна 0, а кинетическая энергия равна максимальной энергии:

\[PЭ_2 = 0\]

\[КЭ_2 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v_2^2\]

С учетом законов сохранения энергии:

\[PЭ_1 + КЭ_1 = PЭ_2 + КЭ_2\]

\[m \cdot g \cdot h_1 + \frac{1}{2} \cdot m \cdot v_1^2 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v_2^2\]

Теперь подставим известные значения и решим уравнение.

\[20 \cdot 9.8 \cdot 5 + \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot v_1^2 = \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot v_2^2\]

\[98 \cdot 5 + 10 \cdot v_1^2 = 10 \cdot v_2^2\]

\[490 + 10 \cdot v_1^2 = 10 \cdot v_2^2\]

Теперь можем решить уравнение и определить \(v_1\) и \(v_2\).