Какова работа силы притяжения на полном пути мяча, который падает вертикально с высоты 4 м, отскакивает от поверхности Земли и поднимается вертикально на 3 м?
Марина
Ученику, для решения этой задачи мы можем использовать законы классической механики, такие как закон сохранения механической энергии и закон Ньютона о всемирном тяготении.
Первым делом, нам нужно определить работу силы притяжения на каждом из трех участков пути мяча: при падении, при отскоке и при подъеме. Для этого нам понадобятся значения высоты и массы мяча.
Пусть масса мяча равна и его высота при падении равна , а максимальная высота после отскока равна .
1. При падении мяча с высоты работа силы притяжения будет равна изменению потенциальной энергии мяча:
где - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²).
2. При отскоке мяча от поверхности Земли работа силы притяжения будет равна изменению потенциальной энергии мяча, но теперь его высота равна 0:
где - максимальная высота после отскока.
3. При подъеме мяча после отскока работа силы притяжения будет равна изменению потенциальной энергии мяча, но теперь его высота равна :
Таким образом, общая работа силы притяжения на полном пути мяча будет равна сумме этих трех работ:
Для того чтобы дать конкретный численный ответ, пожалуйста, укажите значения высоты мяча при отскоке и его массы.
Первым делом, нам нужно определить работу силы притяжения на каждом из трех участков пути мяча: при падении, при отскоке и при подъеме. Для этого нам понадобятся значения высоты и массы мяча.
Пусть масса мяча равна
1. При падении мяча с высоты
где
2. При отскоке мяча от поверхности Земли работа силы притяжения будет равна изменению потенциальной энергии мяча, но теперь его высота равна 0:
где
3. При подъеме мяча после отскока работа силы притяжения будет равна изменению потенциальной энергии мяча, но теперь его высота равна
Таким образом, общая работа силы притяжения на полном пути мяча будет равна сумме этих трех работ:
Для того чтобы дать конкретный численный ответ, пожалуйста, укажите значения высоты мяча при отскоке и его массы.
Знаешь ответ?