Помогите, пожалуйста! В момент падения на землю тело массой 5 кг имело скорость 54 км/ч и потеряло за время падения 37,5 Дж энергии. С какой высоты упало тело?

С решением, пожалуйста!

Физика 10 класс Законы сохранения энергии Падение тела физика Энергия высота падения скорость решение задачи масса тела работа механическая энергия закон сохранения энергии Новый

Для решения задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. В момент падения тело имеет как кинетическую, так и потенциальную энергию. Когда тело падает, его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую и теряется в виде механической энергии (в данном случае 37,5 Дж).

Давайте разберемся по шагам:

1. Переведем скорость из км/ч в м/с:
• Скорость (v) = 54 км/ч = 54 * (1000 м / 1 км) * (1 ч / 3600 с) = 15 м/с.
2. Найдем кинетическую энергию (KE) тела:
• Формула для кинетической энергии: KE = (m * v^2) / 2, где m - масса (5 кг), v - скорость (15 м/с).
• Подставим значения: KE = (5 * (15)^2) / 2 = (5 * 225) / 2 = 1125 / 2 = 562,5 Дж.
3. Теперь найдем потенциальную энергию (PE) в момент падения:
• Потенциальная энергия в момент падения равна PE = m * g * h, где g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²), h - высота.
• Потенциальная энергия уменьшается на 37,5 Дж, поэтому: PE = KE + 37,5 Дж.
• Подставим значения: PE = 562,5 Дж + 37,5 Дж = 600 Дж.
4. Теперь найдем высоту (h):
• Используем формулу PE = m * g * h и подставим известные значения: 600 = 5 * 9,81 * h.
• Решим уравнение для h: h = 600 / (5 * 9,81) = 600 / 49,05.
• Вычислим высоту: h ≈ 12,2 м.

Ответ: Тело упало с высоты примерно 12,2 метра.