Question

камень массой m=0,2m кг падает из состояния покоя с высоты h=2 метров. определите на сколько увеличится внутренняя энергия камня при падении, если у поверхности земли скорость его движения v=6мс. Коэффициент g примите 10hкг

Answer 1

Для решения данной задачи, мы должны использовать закон сохранения механической энергии. Закон сохранения механической энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергии системы остается постоянной.

В начальном состоянии, камень находится в покое на высоте h=2 метра, поэтому его кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная энергия равна mgh, где m - масса камня, g - ускорение свободного падения, и h - высота.

В конечном состоянии, камень достигает поверхности земли со скоростью v=6 м/с. При падении его потенциальная энергия уменьшается до нуля, а кинетическая энергия становится равной (1/2)mv^2.

Таким образом, изменение потенциальной энергии камня равно начальной потенциальной энергии минус конечная потенциальная энергия. А изменение кинетической энергии камня равно конечная кинетическая энергия минус начальная кинетическая энергия.

Изначальная потенциальная энергия: PE_нач = mgh = m * 10 * 2 = 20m Дж Конечная потенциальная энергия: PE_кон = 0 Дж Изначальная кинетическая энергия: KE_нач = 0 Дж Конечная кинетическая энергия: KE_кон = (1/2)mv^2 = (1/2)m(6)^2 = 18m Дж

Изменение потенциальной энергии: ΔPE = PE_кон - PE_нач = 0 - 20m = -20m Дж Изменение кинетической энергии: ΔKE = KE_кон - KE_нач = 18m - 0 = 18m Дж

Таким образом, внутренняя энергия камня увеличится на 18m Дж при падении.

Мы приняли коэффициент g равным 10 м/с^2, так как g обозначает ускорение свободного падения, которое на Земле примерно равно 9,8 м/с^2.