Тело массой 1 кг падает с высоты 20м над землей. Вычислите кинетическую энергию тела в момент, когда оно находилось на высоте 10м над землей, и в момент падения на землю.

ответ:100Дж, 200Дж

Объяснение:

В начале: E1= mgh1

На высоте 10 метров: Е2= mgh2+mV1²/2

В момент падения на землю: E3=mV2²/2

mV²/2 кинетическая энергия Ek

С закона сохранения энергии Е1=Е2

mgh1=mgh2+Ek1

Ek1=mgh1-mgh2=mg(h1-h2)=1*10*10=100Дж (кинетическая энергия на высоте 10м)

Е1=Е3 потенциальная энергия в наивысшей точке, равна кинетической в момент падения

Е3= mghq=1*10*20=200Дж

Здравствуй, я буду выступать в роли школьного учителя и помогу разобраться с твоим вопросом. Давайте рассмотрим его пошаговое решение.

Для начала, давайте определим, что такое кинетическая энергия. Кинетическая энергия - это энергия движения тела. Она зависит от массы тела и его скорости. Формула для расчета кинетической энергии выглядит так:

E = (1/2) * m * v^2,

где E - кинетическая энергия, m - масса тела, v - скорость тела.

Теперь можем перейти к решению задачи.

1. Кинетическая энергия тела на высоте 10м над землей:
Следуя заданию, у нас есть тело массой 1 кг, падающее с высоты 20м. Мы должны найти кинетическую энергию тела на высоте 10м.

Для начала, нам нужно определить скорость тела на высоте 10м. Мы можем использовать закон сохранения энергии: потенциальная энергия тела на высоте H равна сумме его кинетической и потенциальной энергий на другой высоте h:

m * g * H = (1/2) * m * v^2 + m * g * h,

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (принимаем его равным приблизительно 9,8 м/c^2), H - начальная высота (20м), v - скорость тела на высоте H, h - конечная высота (10м).

Мы знаем все значения, за исключением скорости v, поэтому можем перейти к уравнению:

1 * 9.8 * 20 = (1/2) * 1 * v^2 + 1 * 9.8 *10.

Упрощая это уравнение, получим:

196 = (1/2) * v^2 + 98.

Теперь уравнение можно решить, переставив все в одну сторону и приведя подобные слагаемые:

(1/2) * v^2 = 196 - 98,
(1/2) * v^2 = 98,
v^2 = 98 * 2,
v^2 = 196,
v = √196,
v = 14.

Итак, скорость тела на высоте 10м равна 14 м/c.

Теперь, когда мы знаем скорость тела на высоте 10м, можем рассчитать его кинетическую энергию с помощью формулы:

E = (1/2) * m * v^2,
E = (1/2) * 1 * 14^2,
E = (1/2) * 1 * 196,
E = 98.

Таким образом, кинетическая энергия тела на высоте 10м над землей равна 98 Джоулей.

2. Кинетическая энергия тела на момент падения на землю:
Теперь нам нужно найти кинетическую энергию тела в момент, когда оно падает на землю.

Мы уже рассчитали скорость тела на высоте 10м - это 14 м/c. Но на самом деле, нам необходимо рассчитать скорость тела на высоте земли, и она будет равна скорости свободного падения.

То есть, v = 9.8 м/c^2.

Теперь можем рассчитать кинетическую энергию используя формулу:

E = (1/2) * m * v^2,
E = (1/2) * 1 * (9.8)^2,
E = (1/2) * 1 * 96.04,
E = 48.02.

Итак, кинетическая энергия тела в момент, когда оно падает на землю, равна 48.02 Джоулей.

Вот и весь расчет! Если у тебя возникнут дополнительные вопросы, не стесняйся обращаться ко мне. Я всегда готов помочь!