Question

Груз, массой 3 кг сброшенный с высоты 2 метра с начальной скоростью 4 м\с, упал на землю. Какое количество тепла при этом выделилось? с пояснением, если можно

Answer 1

Выделилось E=E1+E2  E1=mv0²/2=3*16/2=24 дж
E2=mgh=3*10*2=60 дж
E=Q=24+60=84 Дж    

Answer 2

Для того чтобы рассчитать количество выделенного тепла при падении груза, мы можем использовать законы сохранения энергии. Кинетическая энергия груза при его начальном положении (в начальный момент времени) превращается в потенциальную энергию при высоте, а затем в кинетическую энергию при падении. При контакте с землей часть этой энергии преобразуется во внутреннюю энергию (тепло), вызывая нагрев груза и поверхности, на которую он упал.

1. Исходные данные: - Масса груза (m) = 3 кг - Высота (h) = 2 м - Начальная скорость (v) = 4 м/с - Ускорение свободного падения (g) = приблизительно 9.8 м/с² (на поверхности Земли)

2. Находим потенциальную энергию в начальный момент времени: \[ U_{\text{нач}} = mgh \]

\[ U_{\text{нач}} = 3 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 2 \, \text{м} \]

3. Находим кинетическую энергию в начальный момент времени: \[ K_{\text{нач}} = \frac{1}{2}mv^2 \]

\[ K_{\text{нач}} = \frac{1}{2} \times 3 \, \text{кг} \times (4 \, \text{м/с})^2 \]

4. Суммируем потенциальную и кинетическую энергии в начальный момент времени: \[ E_{\text{нач}} = U_{\text{нач}} + K_{\text{нач}} \]

5. Находим конечную кинетическую энергию (при падении на поверхность): \[ K_{\text{кон}} = \frac{1}{2}mv_{\text{кон}}^2 \]

Где \(v_{\text{кон}}\) - конечная скорость груза, которая будет равна 0 при падении на поверхность (после всего пути).

6. Количество выделившегося тепла: \[ Q = E_{\text{нач}} - K_{\text{кон}} \]

7. Расчет: - Рассчитываем каждую из указанных энергий с учетом исходных данных. - Подставляем значения в формулы. - Вычисляем количество тепла.

Эти шаги позволяют определить количество тепла, выделившегося при падении груза на землю.