Шишку массой 150г бросили вертикально вниз с высоты 50м со скоростью 6 м/с. Какой скоростью она будет обладать в момент падения на землю если 20% механической энергии было потеряно в результате трения о воздух

ответ: 28,8 м/с

Объяснение:

В момент броска шишка обладает кинетической энергией Ек (т. к. её бросили с начальной скоростью) и потенциальной энергией Еп (т. к. бросили её с высоты). Вместе Ек и Еп составляют полную механическую энергию шишки:

Ек+Еп=Е(полн)

Найдём её:

Ек=(m*v^2)/2

Eп=m*g*h, где g=10(м/с2), h — высота, с которой бросили шишку.

Е(полн)=(m*v^2)/2 + m*g*h; Е(полн)=(0,15*(6^2))/2 + 0,15*10*50 = 77,7 (Дж)

В момент падения на землю у шишки останется только кинетическая энергия Ек2 (т. к. шишка уже не будет находиться на какой-либо высоте, Еп=0). По закону сохранения механической энергии, вся Е(полн) должна перейти в Ек2. Однако в условии сказано, что 20% от Е(полн) было потеряно вследствие трения о воздух. Значит, в Ек2 перешло только 100% - 20% = 80% от Е(полн). Составим выражение:

Ек2=0,8*Е(полн)

Ек2=(m*v2^2)/2, где v2 — искомая скорость шишки в момент падения на землю.

(m*v2^2)/2=0,8*Е(полн)

Выразим v2: v2=√((2*0,8*Е(полн))/m) ≈28,8 (м/с)