До какой наивысшей точки сможет подняться тело массой 5 г, находящееся у основания полностью гладкого клина и имеющее кинетическую энергию 0,5 Дж? Клин закреплен на поверхности стола. Используйте значение ускорения свободного падения g = 10 Н / кг. Ответ представьте в соответствующих единицах.
Aleksandrovna
Для решения этой задачи нам потребуются закон сохранения механической энергии и понимание работы совершаемой силы тяжести.
Обозначим наивысшую точку, до которой поднимется тело, через Н. Затем, использовав закон сохранения механической энергии, получим следующее уравнение:
\[E_{\text{начальная}} = E_{\text{конечная}}\]
Исходя из условия задачи, на начальной точке у тела есть только кинетическая энергия. По формуле для кинетической энергии:
\[E_{\text{начальная}} = \frac{1}{2}mv^2\]
Где m - масса тела (5 г = 0,005 кг), v - скорость тела.
Затем, на конечной точке у тела будет потенциальная энергия, которая связана с его высотой над поверхностью земли. По формуле для потенциальной энергии:
\[E_{\text{конечная}} = mgh\]
Где h - высота тела над поверхностью земли, g - ускорение свободного падения (10 Н/кг).
Теперь, подставим эти значения в уравнение закона сохранения энергии:
\[\frac{1}{2}mv^2 = mgh\]
Отсюда можно выразить h:
\[h = \frac{v^2}{2g}\]
Подставим известные значения:
\[h = \frac{(0,5)^2}{2 \cdot 10} = \frac{0,25}{20} = 0,0125\ м\]
До наивысшей точки тело сможет подняться на 0,0125 метра (или 12,5 см). Ответ представлен в соответствующих единицах - метрах.
Обозначим наивысшую точку, до которой поднимется тело, через Н. Затем, использовав закон сохранения механической энергии, получим следующее уравнение:
\[E_{\text{начальная}} = E_{\text{конечная}}\]
Исходя из условия задачи, на начальной точке у тела есть только кинетическая энергия. По формуле для кинетической энергии:
\[E_{\text{начальная}} = \frac{1}{2}mv^2\]
Где m - масса тела (5 г = 0,005 кг), v - скорость тела.
Затем, на конечной точке у тела будет потенциальная энергия, которая связана с его высотой над поверхностью земли. По формуле для потенциальной энергии:
\[E_{\text{конечная}} = mgh\]
Где h - высота тела над поверхностью земли, g - ускорение свободного падения (10 Н/кг).
Теперь, подставим эти значения в уравнение закона сохранения энергии:
\[\frac{1}{2}mv^2 = mgh\]
Отсюда можно выразить h:
\[h = \frac{v^2}{2g}\]
Подставим известные значения:
\[h = \frac{(0,5)^2}{2 \cdot 10} = \frac{0,25}{20} = 0,0125\ м\]
До наивысшей точки тело сможет подняться на 0,0125 метра (или 12,5 см). Ответ представлен в соответствующих единицах - метрах.
Знаешь ответ?