Решить задачу по теме Механическая энергия Определить высоту, с которой должен упасть мячик массой 5 г, чтобы его скорость была равной 7,2 км/ч.Силу сопротивления воздуха принять равной 0,01 Н

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся принципом сохранения механической энергии.

Первоначальная потенциальная энергия мячика, находящегося на некой высоте h, равна 0, так как его скорость равна 0, а его кинетическая энергия равна потенциальной энергии при полете мячика, упавшего с высоты h. Таким образом, можно записать:

mgh = mv^2/2 + Fd,

где m - масса мячика (5 г = 0,005 кг), g - ускорение свободного падения (примем равным 9,8 м/с^2), v - скорость мячика (7,2 км/ч = 2 м/с), F - сила сопротивления воздуха (0,01 Н), d - путь, на который действует сила сопротивления воздуха (этот путь равен пути, пройденному мячиком с высоты h до уровня земли).

Подставим известные значения и найдем высоту h:

0,005 9,8 h = 0,005 2^2/2 + 0,01 d.

0,049h = 0,01 + 0,01 * d.

Так как d можно выразить через h (d = h), можем продолжить подставлять:

0,049h = 0,01 + 0,01 * h.

0,049h - 0,01h = 0,01.

0,039h = 0,01.

h = 0,01 / 0,039 ≈ 0,2564 м.

Итак, мячик должен упасть с высоты около 0,2564 м (или 25,64 см), чтобы скорость его была равна 7,2 км/ч.