Какова начальная скорость физического тела, если оно имеет массу 1,8 кг, потенциальную энергию 63 Дж и при падении

Для начала, нам необходимо воспользоваться законом сохранения энергии, чтобы найти начальную кинетическую энергию тела.

Закон сохранения энергии говорит нам, что потенциальная энергия (ПЭ) и кинетическая энергия (КЭ) системы сохраняются.

Мы можем записать это следующим образом: ПЭ + КЭ = ПЭ_0 + КЭ_0, где ПЭ_0 и КЭ_0 являются значениями потенциальной и кинетической энергии в начальный момент времени.

С начальная потенциальная энергия (ПЭ) равна 63 Дж и поскольку сопротивление воздуха пренебрежимо мало, она не изменяется во время падения. Таким образом, ПЭ_0 = 63 Дж.

Нам также задана связь между начальной скоростью и скоростью в момент удара о стол. Она говорит нам, что скорость в два раза больше начальной. Мы обозначим начальную скорость как v_0 и полученную скорость после падения как v.

Известно, что v = 2 * v_0.

Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии для нахождения КЭ_0 (начальной кинетической энергии).

63 Дж + КЭ_0 = 63 Дж + КЭ.

Поскольку начальная кинетическая энергия КЭ_0 равна 0, так как скорость в начальный момент времени равна нулю, мы получаем:

63 Дж = 63 Дж + КЭ.

Для удобства давайте выразим КЭ:

КЭ = 63 Дж - 63 Дж = 0 Дж.

Таким образом, начальная кинетическая энергия равна 0 Дж.

Теперь, мы можем записать формулу для кинетической энергии как КЭ = (1/2) * m * v^2,
где m - масса тела, а v - его скорость.

Подставляя известные нам значения, получаем:

0 Дж = (1/2) * 1.8 кг * (2 * v_0)^2.

Давайте решим это уравнение для нахождения начальной скорости:

0 = (1/2) * 1.8 кг * 4 * v_0^2.

Упростим:

0 = 3.6 кг * v_0^2.

Теперь, чтобы найти начальную скорость v_0, нам нужно избавиться от множителя 3.6 кг. Мы можем сделать это, разделив обе стороны уравнения на 3.6 кг:

0 / 3.6 кг = v_0^2.

Это дает нам:

0 = v_0^2.

Отсюда следует, что начальная скорость v_0 равна нулю.

Таким образом, начальная скорость физического тела равна нулю.