Какая кинетическая энергия будет у яблока перед ударом о землю, если 22 яблока массой 180 г каждое свободно падают

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения механической энергии. По этому принципу, потенциальная энергия яблока, находящегося на высоте, преобразуется в его кинетическую энергию при падении.

Для начала, найдем потенциальную энергию каждого яблока, используя формулу:

\[E_{пот} = m \cdot g \cdot h\]

где \(m\) - масса яблока (180 г или 0.18 кг), \(g\) - ускорение свободного падения (9.8 Н/кг) и \(h\) - высота падения (1.5 м).

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[E_{пот} = 0.18 \cdot 9.8 \cdot 1.5 \approx 2.646 \, Дж\]

Теперь, чтобы найти общую кинетическую энергию всех яблок перед ударом о землю, нужно умножить потенциальную энергию каждого яблока на количество яблок:

\[E_{кин} = 22 \cdot E_{пот}\]

Подставляя значение потенциальной энергии и количество яблок, получаем:

\[E_{кин} = 22 \cdot 2.646 \approx 58.212 \, Дж\]

Теперь, чтобы найти скорость яблока перед ударом о землю, мы можем использовать формулу кинетической энергии:

\[E_{кин} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\]

где \(m\) - масса яблока (0.18 кг) и \(v\) - скорость яблока перед ударом.

Перепишем эту формулу для нахождения скорости:

\[v = \sqrt{\frac{2 \cdot E_{кин}}{m}}\]

Подставляя значения, получаем:

\[v = \sqrt{\frac{2 \cdot 58.212}{0.18}} \approx 56.1 \, м/сек\]

Таким образом, кинетическая энергия яблока перед ударом о землю составляет примерно 58.212 Дж, а скорость яблока составляет около 56.1 м/сек.