Question

Чему равна масса яблока, если перед ударом о землю оно имело кинетическую энергию около 10 дж?

Answer 1

Задача однозначного решения не имеет. Нужно знать, как оно падало, было ли брошено или падало свободно, с какой высоты. Условия явно недостаточно.

В любом случае, решение основывается на законе сохранения энергии.
Потенциальная энергия m*g*h =  кинетическая m*v^2/2.
Если, к примеру, яблоко падало свободно с высоты 5 метров, то его масса составит 10:(9,81*5) = 0,204 кг, или 204 грамма.

Answer 2

Для расчета массы яблока можно использовать формулу кинетической энергии:

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

где E - кинетическая энергия, m - масса яблока, v - скорость яблока перед ударом о землю.

Мы знаем, что кинетическая энергия яблока составляет около 10 Дж.

Предположим, что яблоко падает под действием силы тяжести и свободно падает по вертикали без каких-либо горизонтальных движений. В этом случае можно применить уравнение для потенциальной энергии и сравнить его с уравнением для кинетической энергии.

Потенциальная энергия яблока в конечной точке (на земле) равна нулю, поскольку высота равна нулю. Таким образом, кинетическая энергия яблока будет полностью превращаться в потенциальную энергию по мере его падения. Поскольку начальная потенциальная энергия равна нулю, кинетическая энергия яблока будет равна потенциальной энергии в начальной точке падения:

E = m * g * h,

где m - масса яблока, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с^2 на Земле), h - высота падения.

Так как гравитационная потенциальная энергия равна кинетической энергии, то мы можем записать:

E = (1/2) * m * v^2 = m * g * h.

Зная, что E = 10 Дж и g = 9,8 м/с^2, мы можем решить это уравнение относительно m:

(1/2) * m * v^2 = m * g * h.

(1/2) * v^2 = g * h.

m = (2 * g * h) / v^2.

Таким образом, масса яблока может быть рассчитана по этой формуле, если известны высота падения h и скорость перед ударом о землю v.