Как изменилась внутренняя энергия мяча после удара о поверхность и его подпрыгивания вверх на 180 см, если его масса

Чтобы решить эту задачу, нам нужно учесть закон сохранения энергии. По этому закону, внутренняя энергия мяча до удара равна внутренней энергии мяча после удара и его подпрыгивания.

Вначале определим внутреннюю энергию мяча до удара. У него есть потенциальная энергия, связанная с его положением на высоте 2 м. Также у мяча есть кинетическая энергия, связанная с его вертикальной скоростью перед ударом. Поскольку мяч падает с высоты, его начальная вертикальная скорость равна 0. Мы можем вычислить потенциальную энергию мяча по формуле:

\[E_{\text{пот}} = mgh\]

где:
\(E_{\text{пот}}\) - потенциальная энергия (джоули),
\(m\) - масса мяча (килограммы),
\(g\) - ускорение свободного падения (метры в секунду в квадрате),
\(h\) - высота падения (метры).

Подставим значения:

\[E_{\text{пот}} = 0.5 \cdot 10 \cdot 2 = 10 \, \text{Дж}\]

Теперь рассмотрим внутреннюю энергию мяча после удара и подпрыгивания. При подпрыгивании мяч достигает высоты в 180 см (или 1,8 м). Здесь у мяча также есть потенциальная энергия, связанная с его положением на этой высоте. Однако, теперь у мяча также есть кинетическая энергия, связанная с его вертикальной скоростью в верхней точке подъема мяча. Поскольку мяч подпрыгивает, его конечная вертикальная скорость равна 0.

Аналогично, мы можем вычислить потенциальную энергию мяча после подпрыгивания:

\[E_{\text{пот}} = mgh\]

Подставим значения:

\[E_{\text{пот}} = 0.5 \cdot 10 \cdot 1.8 = 9 \, \text{Дж}\]

Таким образом, внутренняя энергия мяча после удара о поверхность и его подпрыгивания вверх на 180 см составляет 9 Дж. Она уменьшилась на 1 Дж по сравнению с внутренней энергией мяча до удара.