Question

Камень массой 100г падает без начальной скорости с высоты 10м над Землёй. какова его кинетическая энергия на высоте 5м? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Answer 1

Дано:
m=0,1 кг
h1=10 м
h2=5 м
V0=0 м/с
g=10 м/с²
Eк-?
------------------
Решение:
Ек=mV²/2, где V выражается из формулы (h1-h2=V²-V0²/2g)
V²-V0²/2g=h1-h2
V²-V0²=2g(h1-h2)
V²=2g(h1-h2)+V0²
V=√(2g(h1-h2)+V0²)
Подставим в формулу значения и найдем значение:
Ек=m(2g(h1-h2)+V0²)/2
Ек=0,1*(20*(10-5)+0)/2
Ек=10/2=5 Дж.
Ответ: Ек=5 Дж

Answer 2

Кинетическая энергия тела определяется по формуле:

E = (1/2) * m * v^2,

где E - кинетическая энергия, m - масса тела, v - скорость тела.

В данном случае у нас есть данные о массе камня (m = 100 г = 0.1 кг) и его начальной скорости (v = 0 м/с, так как он падает без начальной скорости).

Кинетическая энергия находится на высоте 5 метров, поэтому нам нужно определить скорость камня на этой высоте.

Для этого можно использовать закон сохранения энергии, согласно которому сумма потенциальной и кинетической энергий остается постоянной.

На высоте 10 метров у камня есть только потенциальная энергия, которая равна:

Ep = m * g * h,

где g - ускорение свободного падения (примем его равным 9.8 м/с^2), h - высота.

Таким образом, на высоте 10 метров потенциальная энергия камня равна:

Ep1 = 0.1 кг * 9.8 м/с^2 * 10 м = 9.8 Дж.

На высоте 5 метров потенциальная энергия равна:

Ep2 = 0.1 кг * 9.8 м/с^2 * 5 м = 4.9 Дж.

Согласно закону сохранения энергии, сумма потенциальной и кинетической энергий остается постоянной, поэтому:

Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2,

где Ek1 и Ek2 - кинетические энергии на высотах 10 м и 5 м соответственно.

Так как на высоте 10 метров у камня нет кинетической энергии (v = 0 м/с), то:

Ek1 = 0 Дж.

Тогда:

0 + Ek2 = 9.8 Дж + 0,

Ek2 = 9.8 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия камня на высоте 5 метров равна 9.8 Дж.