Металлический шар массой 100г падает с высоты 3м на твёрдую стальную горизонтальную поверхность. После удара шар поднимается на 1м. Сколько тепла выделилось при ударе?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи используем законы сохранения энергии. Пусть максимальная высота падения шара до удара равна H, тогда его потенциальная энергия в начальный момент равна mgh, где m - масса шара, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Таким образом, потенциальная энергия шара в начальный момент равна 100 9.8 3 = 2940 Дж. В момент удара часть этой энергии переходит в кинетическую энергию и энергию деформации, а также часть тепловых потерь.

После удара шар поднимается на 1м, т.е. его потенциальная энергия становится 100 9.8 1 = 980 Дж. Обратим внимание, что часть энергии ушла на воздействие сил трения и деформацию шара, поэтому реализуется только часть потенциальной энергии до удара.

Итак, потери энергии при ударе составляют 2940 - 980 = 1960 Дж. Это количество тепла, выделившееся при ударе.