Question

Камень брошен вертикально вниз. на пути 1м его кинетическая энергия увеличилась на 16Дж.Сила тяжести на этом пути совершила работу (трением пренебречь)

Answer 1

Кинетическая энергия может увеличится только тогда, когда камень УЖЕ ПАДАЕТ ВНИЗ. Следовательно при таком движении работа сила тяжести положительна и равна 16 Дж. (Работа силы тяжести приводит к увеличению кинетической энергии и уменьшению потенциальной)

Answer 2

Кинетическая энергия и сила тяжести при вертикальном движении камня

Когда камень брошен вертикально вниз, его кинетическая энергия увеличивается на 16 Дж на пути длиной 1 метр. Мы можем использовать формулу для кинетической энергии, чтобы рассчитать массу камня.

Известно, что изменение кинетической энергии равно работе, совершенной силой, действующей на камень. В данном случае, сила тяжести совершает работу на камне. Мы можем пренебречь трением в данной задаче.

Расчет массы камня

Для расчета массы камня, мы можем использовать формулу для кинетической энергии:

Кинетическая энергия (KE) = (1/2) * масса * скорость^2

Поскольку камень движется вертикально вниз, его скорость увеличивается под воздействием силы тяжести. Мы можем предположить, что начальная скорость камня равна 0, так как он брошен вертикально вниз.

Таким образом, изменение кинетической энергии равно конечной кинетической энергии минус начальной кинетической энергии:

Изменение KE = KEконечная - KEначальная

Мы знаем, что изменение кинетической энергии равно 16 Дж, а начальная кинетическая энергия равна 0, так как начальная скорость равна 0. Таким образом, мы можем записать уравнение:

16 Дж = KEконечная - 0

Теперь мы можем рассчитать конечную кинетическую энергию:

KEконечная = 16 Дж

Расчет массы камня (продолжение)

Мы можем использовать уравнение для кинетической энергии, чтобы рассчитать массу камня. Подставим известные значения:

(1/2) * масса * скорость^2 = 16 Дж

Так как начальная скорость равна 0, скорость равна конечной скорости. Мы можем использовать формулу для свободного падения, чтобы рассчитать конечную скорость:

скорость = sqrt(2 * ускорение * высота)

В данной задаче, ускорение равно ускорению свободного падения, которое примерно равно 9.8 м/с^2. Высота равна 1 метру, так как камень проходит путь длиной 1 метр.

Теперь мы можем рассчитать конечную скорость:

скорость = sqrt(2 * 9.8 м/с^2 * 1 м) = sqrt(19.6) м/с ≈ 4.43 м/с

Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение для кинетической энергии:

(1/2) * масса * (4.43 м/с)^2 = 16 Дж

Решив это уравнение, мы можем найти массу камня.

Решение уравнения для массы камня

(1/2) * масса * (4.43 м/с)^2 = 16 Дж

Упростим уравнение:

(1/2) * масса * 19.6 м^2/с^2 = 16 Дж

Умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от дроби:

масса * 19.6 м^2/с^2 = 32 Дж

Теперь разделим обе части уравнения на 19.6 м^2/с^2, чтобы найти массу камня:

масса = 32 Дж / 19.6 м^2/с^2 ≈ 1.63 кг

Таким образом, масса камня примерно равна 1.63 кг.

Ответ

Камень, брошенный вертикально вниз, имеет массу примерно 1.63 кг. На пути длиной 1 метр его кинетическая энергия увеличивается на 16 Дж. Сила тяжести на этом пути совершает работу, пренебрегая трением.