Какая будет скорость сосульки, падающей с высоты 16 метров и ударяющейся о землю, если не учитывать сопротивление воздуха?
Совёнок
Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. При падении сосульки, ее потенциальная энергия будет переходить в кинетическую энергию. Формула для потенциальной энергии:
\[E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\]
где \(E_{\text{пот}}\) - потенциальная энергия, \(m\) - масса сосульки, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равное 9.8 м/с\(^2\)), и \(h\) - высота падения.
При падении сосульки, всю потенциальную энергию она превращает в кинетическую энергию. Формула для кинетической энергии:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]
где \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия, \(v\) - скорость падения.
Приравнивая эти две формулы и избавляясь от массы сосульки, мы получим:
\[m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]
Отметим, что масса сосульки сокращается, и мы получаем:
\[g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot v^2\]
Теперь решим уравнение относительно скорости падения \(v\):
\[v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}\]
Подставляя значения \(g = 9.8 \, \text{м/с}^2\) и \(h = 16 \, \text{м}\) в эту формулу, мы получим:
\[v = \sqrt{2 \cdot 9.8 \cdot 16} \, \text{м/с} \approx 19.8 \, \text{м/с}\]
Таким образом, скорость падающей сосульки, не учитывая сопротивление воздуха, составит около 19.8 м/с.
\[E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\]
где \(E_{\text{пот}}\) - потенциальная энергия, \(m\) - масса сосульки, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равное 9.8 м/с\(^2\)), и \(h\) - высота падения.
При падении сосульки, всю потенциальную энергию она превращает в кинетическую энергию. Формула для кинетической энергии:
\[E_{\text{кин}} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]
где \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия, \(v\) - скорость падения.
Приравнивая эти две формулы и избавляясь от массы сосульки, мы получим:
\[m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]
Отметим, что масса сосульки сокращается, и мы получаем:
\[g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot v^2\]
Теперь решим уравнение относительно скорости падения \(v\):
\[v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}\]
Подставляя значения \(g = 9.8 \, \text{м/с}^2\) и \(h = 16 \, \text{м}\) в эту формулу, мы получим:
\[v = \sqrt{2 \cdot 9.8 \cdot 16} \, \text{м/с} \approx 19.8 \, \text{м/с}\]
Таким образом, скорость падающей сосульки, не учитывая сопротивление воздуха, составит около 19.8 м/с.
Знаешь ответ?