Question

камень массой m = 0,10 кг падает из состояния покоя с высоты h = 8.0 м. Определите, на сколько увеличится внутренняя энергия камня при падении если у поверхности Земли скорость его движения v = 12 м/с. коэффициент g принять 10 H/кг

Answer 1

Чтобы определить, на сколько увеличится внутренняя энергия камня при падении, можно воспользоваться законом сохранения энергии.

Полная механическая энергия камня в начальный момент (когда он находится в покое) равна его потенциальной энергии:

\[ E_{\text{нач}} = mgh, \]

где \( m = 0,10 \ \text{кг} \) - масса камня, \( g = 10 \ \text{м/с}^2 \) - ускорение свободного падения, \( h = 8,0 \ \text{м} \) - высота, с которой падает камень.

Полная механическая энергия камня в конечный момент (когда он имеет скорость \( v \)) равна сумме его потенциальной и кинетической энергии:

\[ E_{\text{кон}} = mgh + \frac{1}{2}mv^2. \]

Разность этих энергий будет равна увеличению внутренней энергии:

\[ \Delta E = E_{\text{кон}} - E_{\text{нач}}. \]

Подставим известные значения:

\[ \Delta E = (0,10 \ \text{кг} \cdot 10 \ \text{м/с}^2 \cdot 8,0 \ \text{м}) + \frac{1}{2} \cdot 0,10 \ \text{кг} \cdot (12 \ \text{м/с})^2 - (0,10 \ \text{кг} \cdot 10 \ \text{м/с}^2 \cdot 8,0 \ \text{м}). \]

Вычислив это, вы получите изменение внутренней энергии камня при падении.