На сколько возрастет внутренняя энергия тела при столкновении с землей, если 30% кинетической энергии тела используется

Для решения данной задачи нам понадобится знание закона сохранения механической энергии и уравнения теплового баланса.

Вначале определим высоту, с которой тело упало. По условию задачи это не указано, поэтому для наших расчетов выберем произвольную высоту, например, 5 метров.

Согласно закону сохранения механической энергии, сумма потенциальной (mgh) и кинетической (\(E_k\)) энергии тела должна быть постоянной на любой высоте. Таким образом, до падения с высоты внутренняя энергия тела равна \(E_{внутр} = mgh\), где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (примерное значение 9,8 м/с²), h - высота, с которой тело падает.

После падения происходит столкновение с Землей. Часть кинетической энергии тела используется на его нагревание, поэтому внутренняя энергия тела увеличивается. Мы знаем, что 30% кинетической энергии используется на нагревание, значит, после столкновения внутренняя энергия тела будет составлять 130% от исходной внутренней энергии.

Рассчитаем внутреннюю энергию до падения:

\[E_{внутр} = mgh = 10 \, кг \times 9,8 \, м/с^2 \times 5 \, м = 490 \, Дж\]

Теперь рассчитаем внутреннюю энергию после падения и учета теплового нагревания:

\[E_{внутр} = 1,3 \times E_{внутр} = 1,3 \times 490 \, Дж = 637 \, Дж\]

Таким образом, внутренняя энергия тела увеличится на 637 Дж.