тіло масою 300г падає з висоти 50м знайти швидкість тіла на висоті 10м від поверхні землі і в момент удару об землю, також знайти кінетичну і потенціальну енергію тіла на висоті 10м від землі і в момент удару об землю​

Ответ:

Для розв'язання даної задачі скористаємося законами збереження енергії.

На висоті 50м тіло має потенціальну енергію:

E₁ = mgh₁,

де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння (приймемо його за 9,81 м/c²), h₁ - висота.

E₁ = 0,3 кг * 9,81 м/c² * 50 м = 147,15 Дж

На висоті 10м потенціальна енергія дорівнює:

E₂ = mgh₂

E₂ = 0,3 кг * 9,81 м/c² * 10 м = 29,43 Дж

Швидкість тіла на висоті 10м можна знайти за формулою вільного падіння:

v = √(2gh₂)

v = √(2 * 9,81 м/c² * 10 м) = √196,2 м/c = 14 м/c

Кінетична енергія на висоті 10м складається з потенціальної енергії на висоті 50м та кінетичної енергії на висоті 10м:

E₃ = E₁ - E₂ = 147,15 Дж – 29,43 Дж = 117,72 Дж

На момент удару об землю всю потенціальну енергію перетворено на кінетичну, тобто:

E₄ = E₁ = 147,15 Дж

Швидкість тіла на момент удару об землю можна знайти за формулою вільного падіння:

v = √(2gh₁)

v = √(2 * 9,81 м/c² * 50 м) = √981 м/c ≈ 31,3 м/c

Кінетична енергія на момент удару об землю складається лише з кінетичної енергії на висоті 10м:

E₅ = E₃ + mv²/2 = 117,72 Дж + 0,3 кг * (31,3 м/c)²/2 ≈ 177,3 Дж