Question

Тело массой 1 кг, брошенное с башни высотой 7 м со скоростью 8 м/с, упало на поверхность Земли со скоростью 14 м/с расчитайте изменение полной механической энергии тела в момент его падения на поверхность Земли.

Answer 1

По закону сохранения энергии: E1+E2=E+A mv1^2/2+mgh=mv2^2/2+A 1*8^2/2+1*7*10=1*14^2/2+A 32+70=98+A 102=98+A A=102-98=4 (Дж) Ответ: 4Дж

Answer 2

Полная механическая энергия тела — это сумма его кинетической и потенциальной энергий. Кинетическая энергия зависит от массы тела и его скорости, а потенциальная энергия — от массы тела, ускорения свободного падения и высоты, на которой находится тело. Полная механическая энергия тела может изменяться в процессе движения, если на тело действуют неконсервативные силы, такие как сила трения или сопротивления воздуха.

Для расчета изменения полной механической энергии тела в момент его падения на поверхность Земли, нужно найти разность между полной механической энергией тела в начальный и конечный моменты движения. Пусть масса тела равна m, скорость тела в начальный момент равна v1, скорость тела в конечный момент равна v2, высота башни равна h, а ускорение свободного падения равно g. Тогда полная механическая энергия тела в начальный момент равна:

$$E_1 = E_{k1} + E_{p1} = \frac{mv_1^2}{2} + mgh$$

А полная механическая энергия тела в конечный момент равна:

$$E_2 = E_{k2} + E_{p2} = \frac{mv_2^2}{2} + 0$$

Так как тело падает на поверхность Земли, то его потенциальная энергия в конечный момент равна нулю. Изменение полной механической энергии тела равно:

$$\Delta E = E_2 - E_1 = \frac{mv_2^2}{2} - \frac{mv_1^2}{2} - mgh$$

Подставляя численные значения, получаем:

$$\Delta E = \frac{1 \cdot 14^2}{2} - \frac{1 \cdot 8^2}{2} - 1 \cdot 9.8 \cdot 7 \approx -38.6 \text{ Дж}$$

Ответ: изменение полной механической энергии тела в момент его падения на поверхность Земли равно -38.6 Дж. Это означает, что тело потеряло часть своей механической энергии в процессе движения из-за действия неконсервативных сил.