Шарик массой 50 г падает вертикально вниз с высоты 0,8 м. Определите кинетическую энергию шарика в момент удара о землю. Сопротивлением воздуха пренебречь.

ответ: ≈0,4 Дж.

Объяснение:

Кинетическая энергия шарика E=m*v²/2, где m и v - масса и скорость шарика. Если начальная скорость шарика v0=0, то v=g*t, а проходимый шариком путь s=g*t²/2, где g≈10 м/с² - ускорение свободного падения, t - время. По условию, s=0,8 м, откуда следует уравнение 0,8=g*t²/2. Отсюда время падения шарика t=√(0,8*2/g)≈√(0,8*2/10)=0,4 с. Тогда v≈10*0,4=4 м/с и E≈0,05*4²/2=0,4 Дж.

m = 50 г = 0,05 кг

h₁ = 0,8 м

———————

Eк₂ – ?

———————

Eп₁ = m * g * h = 0,05 кг * 10 Н/кг * 0,8 м = 0,4 Дж

Eк₁ = 0 Дж

Eп₂ = 0 Дж

Eп₁ + Eк₁ = Eп₂ + Eк₂,

Eк₂ = Eп₁ + Eк₁ - Eп₂ = 0,4 Дж + 0 Дж - 0 Дж = 0,4 Дж

———————

Eк₂ = 0,4 Дж