Question

Тіло масою 400 г вільно падає з деякої висоти без початкової швидкості. Його швидкість 10 м/с на висоті 20 м від поверхні Землі. Опором повітря знехтувати. Знайти для тіла:а) його потенціальну, кінетичну енергії та імпульс на висоті 5 м від поверхні Землі.
б) висоту з якої тіло кинули.

Answer 1

Ответ:

а) Потенціальна енергія на висоті 20 м:

Ep = mgh = 0.4 кг * 9.81 м/с^2 * 20 м = 78.48 Дж

Кінетична енергія на висоті 20 м:

Ek = (1/2)mv^2 = (1/2) * 0.4 кг * (10 м/с)^2 = 20 Дж

Імпульс на висоті 20 м:

p = mv = 0.4 кг * 10 м/с = 4 кг*м/с

Потенціальна енергія на висоті 5 м:

Ep' = mgh' = 0.4 кг * 9.81 м/с^2 * 5 м = 19.62 Дж

б) Використовуючи закон збереження енергії, можемо записати:

Ep + Ek = Ep' + Ek'

78.48 Дж + 20 Дж = Ep' + (1/2) * 0.4 кг * (v')^2

де v' - швидкість тіла на висоті h'.

На початку руху тіла його швидкість дорівнює нулю, тому:

Ep + Ek = Ep'

78.48 Дж + 20 Дж = mgh'

h' = (78.48 Дж + 20 Дж) / (0.4 кг * 9.81 м/с^2) = 21.34 м

Отже, тіло було кинуте з висоти 21.34 м.