После удара ракеткой теннисный мячик прибрел скорость 252 км/ч, находять при этом на высоте 2 м над уровнем корта. После удара ракеткой теннисный мячик прибрел скорость 252 км/ч, находять при этом на высоте 2 м над уровнем корта. Непосредственно перед столкновением с кортом скорость мячика была равна 216 км/ч. На сколько изменилась полная механическая энергия теннисного мячика за время полета? Масса мячика 58,5 г. Ускорение свободного падения равно 10 м/с2.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо найти полную механическую энергию мячика в начальный момент времени и в момент столкновения с кортом.

Найдем первоначальную кинетическую энергию мячика:
v1 = 252 км/ч = 70 м/с (1 км/ч = 1/3,6 м/с)
KE1 = (1/2)mv1^2 = (1/2) 0,0585 кг (70 м/с)^2 = 144,345 Дж

Найдем кинетическую энергию мячика перед столкновением:
v2 = 216 км/ч = 60 м/с
KE2 = (1/2)mv2^2 = (1/2) 0,0585 кг (60 м/с)^2 = 105,3 Дж

Найдем потенциальную энергию мячика в начальный момент времени:
PE1 = mgh = 0,0585 кг 10 м/с^2 2 м = 1,17 Дж

Найдем потенциальную энергию мячика перед столкновением:
PE2 = mgh = 0,0585 кг 10 м/с^2 0 м = 0 Дж

Полная механическая энергия мячика в начальный момент времени:
E1 = KE1 + PE1 = 144,345 Дж + 1,17 Дж = 145,515 Дж

Полная механическая энергия мячика перед столкновением:
E2 = KE2 + PE2 = 105,3 Дж + 0 Дж = 105,3 Дж

Изменение полной механической энергии мячика за время полета:
ΔE = E2 - E1 = 105,3 Дж - 145,515 Дж = -40,215 Дж

Следовательно, полная механическая энергия теннисного мячика уменьшилась на 40,215 Дж за время полета.