Question

ныряльщик прыгает в бассейн с десятиметровой вышки без начальной скорости . определите его скорость у поверхности воды. проанализируйте условие задачи.сколько энергетических уровней вы рассматривали при решении задачи?

Answer 1

я рассматривал 2-уровня

на вышке потенциальная энергия En =mgh

у поверхности воды ПОТ.энергия полностью перешла в кинетическую Ek =mv^2/2

En = Ek

mgh = mv^2/2

gh = v^2/2

 v^2 =2gh

скорость  у поверхности воды v =√2gh

Answer 2

Для решения данной задачи, необходимо учесть законы сохранения энергии. При прыжке с вышки, ныряльщик теряет потенциальную энергию, которая преобразуется в кинетическую энергию. Затем, при входе в воду, кинетическая энергия преобразуется в деформационную энергию воды и внутреннюю энергию ныряльщика.

По условию задачи, ныряльщик прыгает без начальной скорости, что означает, что его начальная кинетическая энергия равна нулю. Также известно, что ныряльщик прыгает с высоты 10 метров, следовательно, его начальная потенциальная энергия равна mgh, где m - масса ныряльщика, g - ускорение свободного падения, h - высота прыжка.

При входе в воду, внутренняя энергия ныряльщика и деформационная энергия воды преобразуются в кинетическую энергию ныряльщика. По закону сохранения энергии, сумма начальной потенциальной энергии и начальной кинетической энергии должна быть равна сумме конечной потенциальной энергии (равной нулю, так как ныряльщик находится на поверхности воды) и конечной кинетической энергии ныряльщика.

Таким образом, можно записать уравнение: mgh + 0 = 0 + (1/2)mv^2, где v - скорость ныряльщика у поверхности воды.

Сокращая массу nыряльщика и умножая обе части уравнения на 2, получаем: 2gh = v^2.

Из этого уравнения можно найти скорость ныряльщика у поверхности воды: v = √(2gh).

Таким образом, скорость ныряльщика у поверхности воды равна квадратному корню из удвоенного произведения ускорения свободного падения на высоту прыжка.

При решении данной задачи мы рассмотрели два энергетических уровня: начальную потенциальную энергию и начальную кинетическую энергию ныряльщика.