Вопрос школьника
Тело массой 2,5 кг падает с высоты 12 м. Чему равна потенциальная энергия тела на высоте 12 м? 8 м? Определите скорость тела в момент падения на землю.
Ответ от учителя
Потенциальная энергия тела на высоте 12 м равна:
E = mgh
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²), h — высота.
E = 2,5 * 9,8 * 12 = 294 Дж
Потенциальная энергия тела на высоте 8 м равна:
E = mgh
E = 2,5 * 9,8 * 8 = 196 Дж
Скорость тела в момент падения на землю можно найти, используя закон сохранения энергии:
Eпот = Eкин
где Eпот — потенциальная энергия, Eкин — кинетическая энергия.
На высоте 12 м потенциальная энергия тела равна 294 Дж. Кинетическая энергия тела в момент падения на землю равна потенциальной энергии на высоте 12 м, так как всю потенциальную энергию тело превратит в кинетическую энергию при падении.
Eкин = Eпот = 294 Дж
Eкин = (mv²)/2
где v — скорость тела.
294 = (2,5 * v²)/2
v² = 294 * 2 / 2,5
v² = 235,2
v = √235,2
v ≈ 15,3 м/с
Таким образом, скорость тела в момент падения на землю составляет около 15,3 м/с.
