Физика 9 кл пот и кин энергия тело массой 3 кг падает с высоты 10 метров. найти скорость тела в момент касания с землейна каком расстоянии от пола находится тело массой 4 кг если его кин энергия 32 дж

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этих задач используем основные формулы кинетической и потенциальной энергии.

Тело массой 3 кг падает с высоты 10 метров. Найти скорость тела в момент касания с землей.

Здесь нам нужно использовать закон сохранения механической энергии. Потенциальная энергия при высоте ( h ) будет преобразована в кинетическую энергию при падении.

Формула потенциальной энергии:
[
PE = mgh,
]

где:

Вычислим потенциальную энергию:
[
PE = 3 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 \times 10 \, \text{м} = 294.3 \, \text{дж}.
]

При касании с землей вся потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию:
[
KE = \frac{mv^2}{2}.
]

Приравняем потенциальную энергию к кинетической:
[
294.3 = \frac{3v^2}{2}.
]

Упростим уравнение:
[
588.6 = 3v^2,
]
[
v^2 = \frac{588.6}{3} = 196.2,
]
[
v = \sqrt{196.2} \approx 14.01 \, \text{м/с}.
]

Ответ: Скорость тела в момент касания с землей Approx 14.01 м/с.

На каком расстоянии от пола находится тело массой 4 кг, если его кинетическая энергия 32 дж.

Используем формулу для кинетической энергии:
[
KE = \frac{mv^2}{2}.
]

Здесь ( KE = 32 \, \text{дж} ) и ( m = 4 \, \text{кг} ). Найдем скорость ( v ):
[
32 = \frac{4v^2}{2},
]
[
32 = 2v^2,
]
[
v^2 = \frac{32}{2} = 16,
]
[
v = \sqrt{16} = 4 \, \text{м/с}.
]

Теперь, зная скорость, можем найти высоту, используя формулу для потенциальной энергии:
[
PE = mgh,
]
где ( PE = KE ) (в момент, когда тело имеет кинетическую энергию):
[
mgh = KE.
]

Решим для высоты ( h ):
[
4 \times 9.81 \times h = 32.
]
[
39.24h = 32,
]
[
h = \frac{32}{39.24} \approx 0.815 \, \text{м}.
]

Ответ: Тело находится на высоте приблизительно 0.815 метров от пола.