Как изменится кинетическая энергия мяча на первой и второй половинах его пути

Question

Физика: Как изменится кинетическая энергия мяча на первой и второй половинах его пути, если он падает с высоты 2 м и его масса составляет

Солнечный_Каллиграф · Accepted Answer

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. В начальный момент, когда мяч только начинает падать, вся его энергия будет потенциальной, а именно энергией положения. По закону сохранения энергии, эта потенциальная энергия превратится в кинетическую энергию в конечной точке падения мяча.

Итак, пусть

h = 2 м

- высота, с которой начинает падать мяч,

m

- масса мяча,

v_{1}

- скорость мяча в половине падения,

v_{2}

- скорость мяча в момент удара о поверхность.

1. Первая половина пути:

В начальный момент у мяча есть только потенциальная энергия, которая равна энергии гравитационного потенциала:

E_{п о т_н а ч} = m g h

Кинетическая энергия мяча в этой точке равна нулю, потому что он только начал двигаться, а значит

E_{к_н а ч} = 0

.

Таким образом, в начальной точке энергия мяча равна его потенциальной энергии.

2. Вторая половина пути:

В конечной точке у мяча всю потенциальную энергию превратится в кинетическую энергию:

E_{к_к о н} = \frac{1}{2} m v_{2}^{2}

E_{п о т_к о н} = 0

3. Найдем скорость мяча в конечной точке:

Так как высота падения равна

h = 2 м

и начальная скорость равна нулю, то воспользуемся законом сохранения энергии:

m g h = \frac{1}{2} m v_{2}^{2}

2 g h = v_{2}^{2}

v_{2} = \sqrt{2 g h}

4. Теперь найдем кинетическую энергию мяча на второй половине пути:

E_{к_к о н} = \frac{1}{2} m v_{2}^{2} = \frac{1}{2} m \cdot 2 g h = m g h

Таким образом, кинетическая энергия мяча на второй половине его пути будет такой же, как его потенциальная энергия в начальный момент падения.

Как изменится кинетическая энергия мяча на первой и второй половинах его пути, если он падает с высоты 2 м и его масса

Солнечный_Каллиграф

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!