С высоты 2,5 м относительно поверхности земли вертикально вниз бросили шарик со скоростью 10м/с. После удара о землю он поднялся на высоту в 1,5 раза большую. Какая часть первоначальной энергии шара теряется в процессе удара о землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. (С ПОЛНЫМ ОБЬЯСНЕНИЕМ)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Первоначальная энергия шара можно найти по формуле:

E = mgh,

где m - масса шара, g - ускорение свободного падения (примем его равным 10 м/с^2), h - высота с которой бросили шарик (2,5 м).

E = 0,025 кг 10 м/с^2 2,5 м = 0,625 Дж.

На максимальной высоте потенциальная энергия шара равна:

Ep = mgh',

где h' - высота, на которую поднялся шар (1,5 * 2,5 = 3,75 м).

Ep = 0,025 кг 10 м/с^2 3,75 м = 0,9375 Дж.

Из закона сохранения механической энергии следует, что потери энергии при ударе обозначаются как работа силы тяжести и силы упругости. После удара шарик начнет подниматься и в конечной точке траектории скорость будет равна 0, следовательно, потери энергии в виде кинетической энергии равны 0.

Таким образом, потери энергии шара при ударе о землю составляют:

ΔE = E - Ep = 0,625 Дж - 0,9375 Дж = -0,3125 Дж.

Потери энергии составляют 0,3125 Дж.