Мячик массой 100 г падает с высоты 20 м. Чему равна кинетическая энергия в момент падения на Землю? Чему равна потенциальная и кинетическая энергия на высоте 5м?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся формулами кинетической и потенциальной энергии.

Кинетическая энергия (Кэ) рассчитывается по формуле: Кэ = 0.5 m v^2, где m - масса мячика, v - скорость мячика.

У нас дана масса мячика m = 100 г = 0.1 кг
С учетом закона сохранения энергии, потенциальная энергия на высоте 20 м равна кинетической энергии в момент падения.

Сначала найдем скорость мячика в момент падения, воспользовавшись формулой для потенциальной энергии: П = m g h, где П - потенциальная энергия, m - масса мяча, g - ускорение свободного падения, h - высота.

g = 9.8 м/с^
h = 20 м

П = m g h = 0.1 9.8 20 = 19.6 Дж

Кэ = П = 19.6 Дж

Таким образом, кинетическая энергия в момент падения на Землю равна 19.6 Дж.

На высоте 5 м потенциальная энергия равна
П = m g h = 0.1 9.8 5 = 4.9 Дж

Кинетическая энергия на этой высоте равна 0 (скорость мячика на пути вниз начинает увеличиваться, а значит изменяется только потенциальная энергия).

Итак, на высоте 5 м потенциальная энергия равна 4.9 Дж, кинетическая энергия равна 0.