Question

Шарик массой 100 г падает с некоторой высоты с начальной скоростью 10 м с его кинетическая энергия в момент падения на землю равно 10 Дж а потеря энергии за счет сопротивления воздуха составила 20% от первоначальной энергии шарика с какой высоты упал шарик, g=10 м/c^2

Answer 1

m=0.1   vo=10   Ek=10  h=?

Ek=0.8*(m*g*h+m*vo²/2)   (0.2 на потери ро условию)

h-(Ek/0.8 - m*vo²/2)/(m*g)=(10/0.8-0.1*100/2)/(0.1*10)=7.5 м

======================

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии и формулы для кинетической энергии и потенциальной энергии.

Первоначальная кинетическая энергия шарика равна его полной энергии в момент падения на землю, так как его потенциальная энергия на высоте равна нулю.

Используем формулу для кинетической энергии: KE = (1/2) * m * v^2

Где: KE - кинетическая энергия m - масса шарика v - начальная скорость шарика

Подставляем известные значения: 10 Дж = (1/2) * 0.1 кг * (10 м/с)^2

Раскрываем скобки и упрощаем: 10 Дж = 0.05 кг * 100 м^2/с^2 10 Дж = 5 м^2 * кг/с^2

Теперь мы можем рассчитать первоначальную энергию шарика до потери энергии из-за сопротивления воздуха. Для этого используем формулу: E = KE + PE

Где: E - полная энергия KE - кинетическая энергия PE - потенциальная энергия

Так как потенциальная энергия на высоте равна нулю, мы можем записать: E = KE

Теперь подставляем известные значения: E = 10 Дж

Учитывая, что потеря энергии из-за сопротивления воздуха составила 20% от первоначальной энергии шарика, мы можем записать: E = (1 - 0.2) * E

Раскрываем скобки и упрощаем: 10 Дж = 0.8 * E

Теперь решим уравнение относительно E: E = 10 Дж / 0.8 E = 12.5 Дж

Таким образом, первоначальная энергия шарика до потери энергии из-за сопротивления воздуха составляет 12.5 Дж.

Теперь мы можем использовать формулу для потенциальной энергии: PE = m * g * h

Где: PE - потенциальная энергия m - масса шарика g - ускорение свободного падения (10 м/с^2) h - высота падения шарика

Подставляем известные значения: 12.5 Дж = 0.1 кг * 10 м/с^2 * h

Упрощаем и решаем уравнение относительно h: 12.5 Дж = 1 кг * м^2/с^2 * h 12.5 Дж = 1 м^2 * кг/с^2 * h

h = 12.5 Дж / (1 м^2 * кг/с^2) h = 12.5 м

Таким образом, шарик упал с высоты 12.5 метров.