С высоты 28 м упал свинцовый шар. На сколько градусов нагреется шар, если 50% его потенциальной энергии перейдет в его внутреннею энегрию?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Потенциальная энергия шара, когда он находится на высоте h, равна его массе m умноженной на ускорение свободного падения g умноженное на высоту h, умноженное на косинус угла наклона:

Ep = mghcosα

Где α - угол наклона шара от вертикали.

Если 50% этой энергии перейдет во внутреннюю энергию шара, то 50% потенциальной энергии будет равна потенциальной энергии на высоте 0, то есть энергии его движения.

Полная механическая энергия шара представляет собой сумму его кинетической и потенциальной энергии:

Ep + Ek = mgh

После падения шара его потенциальная энергия полностью перейдет во внутреннюю энергию:

0.5 * mgh = mghcosα

Таким образом, косинус угла наклона равен 0.5, и угол наклона α составляет 60 градусов.

Следовательно, шар нагреется на 60 градусов.