Какова работа, затраченная на преодоление сопротивления, если мальчик на санках общей массой 50 кг скатился с горы высотой 12 м и достиг скорости 10 м/с у подножия горы?

Физика 10 класс Работа и энергия работа сопротивление мальчик санки масса 50 кг высота 12 м скорость 10 м/с физика 10 класс механика Энергия закон сохранения энергии потенциальная энергия кинетическая энергия расчет работы Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько физических понятий: потенциальную энергию, кинетическую энергию и работу, затраченную на преодоление сопротивления.

Шаг 1: Рассчитаем потенциальную энергию на вершине горы.

Потенциальная энергия (PE) рассчитывается по формуле:

PE = m * g * h

• где:
• m - масса тела (в нашем случае 50 кг),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²),
• h - высота (в нашем случае 12 м).

Подставим значения:

PE = 50 кг * 9.8 м/с² * 12 м = 5880 Дж (джоулей).

Шаг 2: Рассчитаем кинетическую энергию у подножия горы.

Кинетическая энергия (KE) рассчитывается по формуле:

KE = 0.5 * m * v²

• где:
• v - скорость (в нашем случае 10 м/с).

Подставим значения:

KE = 0.5 * 50 кг * (10 м/с)² = 0.5 * 50 кг * 100 м²/с² = 2500 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем работу, затраченную на преодоление сопротивления.

Работа, затраченная на преодоление сопротивления (A), равна разнице между потенциальной энергией и кинетической энергией:

A = PE - KE.

Подставим значения:

A = 5880 Дж - 2500 Дж = 3380 Дж.

Ответ: Работа, затраченная на преодоление сопротивления, составляет 3380 Дж.