Вопрос школьника
Тело массой 500 г брошено с высоты 10 м над поверхностью земли со скоростью 10 м/с. Какой будет кинетическая энергия тела в момент приземления?
Ответ от учителя
Перед тем, как рассчитать кинетическую энергию тела в момент приземления, необходимо учесть, что тело движется под действием силы тяжести, которая направлена вниз и ускоряет тело в направлении земли. Ускорение свободного падения на поверхности Земли принимается равным 9,81 м/с².
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии, согласно которому сумма кинетической и потенциальной энергии тела остается постоянной во всех точках его движения. Таким образом, можно записать уравнение:
mgh + (1/2)mv² = mgh₀ + (1/2)mv₀²
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения, h — высота, v — скорость, h₀ — высота приземления, v₀ — скорость при броске.
Подставляя известные значения, получаем:
(0,5 кг) * 9,81 м/с² * 10 м + (1/2) * (0,5 кг) * (10 м/с)² = 0 + (1/2) * (0,5 кг) * 0²
Решая уравнение, получаем:
Кинетическая энергия тела в момент приземления равна 245 Дж.
Таким образом, при падении с высоты 10 м тело приобретает кинетическую энергию, которая зависит от его массы и скорости. Приземлившись на землю, тело перестает двигаться и его кинетическая энергия превращается в другие формы энергии, например, в тепло и звук.
