Question

Тело массой 5 кг, в момент падения на землю обладает энергией 2000 Дж. Начальная скорость тела равна 2 м/с. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с?. Сопротивление воздуха не учитывать.


а) Определите скорость тела в момент падения на землю

b) Расчитайте время падения тела

c) Определите высоту, с которой упало тело.

d) Изобразите графики зависимости скорости данного тела от времени, ускорения от времени, пути от времени

e) Определите импульс тела в момент падения на землю

f) Определите потенциальную энергию тела на высоте 1 м.

Answer 1

m = 5 килограмм - масса свободно падающего тела;
Eпотенциальная = 490 Джоулей - потенциальная энергия тела в начальный момент времени.
Требуется определить v (м/с) - скорость тела в момент удара о землю.
Согласно закона сохранения энергии, вся потенциальная энергия, которой обладало тело в начальный момент времени, перейдет в кинетическую в момент удара о землю:
Eпотенциальная = Eкинетическая;
Eпотенциальная = m * v^2 / 2
v = (2 * Eпотенциальная / m)^0,5 = (2 * 490 / 5)^0,5 = (980 / 5)^0,5 = 196^0,5 = 14 м/с.
Ответ: в момент удара о землю тело будет обладать скоростью, равной 14 метров в секунду.