Какова кинетическая энергия шарика массой 150 г, находящегося в состоянии покоя и падающего с высоты 20 м на землю, при условии, что сопротивление воздуха пренебрежимо мало?
Черепашка_Ниндзя
Для решения этой задачи мы можем использовать классическую формулу кинетической энергии:
\[ K = \frac{1}{2} m v^2 \]
где \( K \) - кинетическая энергия, \( m \) - масса шарика и \( v \) - его скорость.
Для начала посчитаем скорость шарика при падении. Мы можем использовать уравнение закона сохранения энергии:
\[ mgh = \frac{1}{2} mv^2 \]
где \( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \) - ускорение свободного падения и \( h = 20 \) м - высота падения.
Отсюда мы можем выразить скорость падения:
\[ v = \sqrt{2gh} \]
Подставляя значения:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 20 \, \text{м}} \approx 19.8 \, \text{м/с} \]
Теперь, зная массу шарика \( m = 150 \) г, мы можем вычислить его кинетическую энергию:
\[ K = \frac{1}{2} \cdot 0.150 \, \text{кг} \cdot (19.8 \, \text{м/с})^2 \approx 29.41 \, \text{Дж} \]
Итак, кинетическая энергия шарика массой 150 г, находящегося в состоянии покоя и падающего с высоты 20 м на землю, составляет около 29.41 Дж.
\[ K = \frac{1}{2} m v^2 \]
где \( K \) - кинетическая энергия, \( m \) - масса шарика и \( v \) - его скорость.
Для начала посчитаем скорость шарика при падении. Мы можем использовать уравнение закона сохранения энергии:
\[ mgh = \frac{1}{2} mv^2 \]
где \( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \) - ускорение свободного падения и \( h = 20 \) м - высота падения.
Отсюда мы можем выразить скорость падения:
\[ v = \sqrt{2gh} \]
Подставляя значения:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 20 \, \text{м}} \approx 19.8 \, \text{м/с} \]
Теперь, зная массу шарика \( m = 150 \) г, мы можем вычислить его кинетическую энергию:
\[ K = \frac{1}{2} \cdot 0.150 \, \text{кг} \cdot (19.8 \, \text{м/с})^2 \approx 29.41 \, \text{Дж} \]
Итак, кинетическая энергия шарика массой 150 г, находящегося в состоянии покоя и падающего с высоты 20 м на землю, составляет около 29.41 Дж.
Знаешь ответ?