Какова кинетическая энергия тела массой 8 кг, когда оно падает с высоты 20 м над землей, в момент, когда оно прошло 5 м, и в момент, когда оно касается земли? (g=10 м/с²)

Физика 11 класс Кинетическая энергия и потенциальная энергия кинетическая энергия масса тела высота падения свободное падение гравитация физика 11 класс расчет энергии закон сохранения энергии Новый

Чтобы рассчитать кинетическую энергию тела в указанных моментах, нам нужно использовать формулу для кинетической энергии:

K = (m * v²) / 2,

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

Для начала, давайте найдем скорость тела в момент, когда оно прошло 5 м. Мы можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что потенциальная энергия (PE) в начале равна сумме кинетической энергии (KE) и потенциальной энергии в данный момент времени.

1. Рассчитаем начальную потенциальную энергию (PE) на высоте 20 м:

• PE_initial = m * g * h_initial = 8 кг * 10 м/с² * 20 м = 1600 Дж.

2. Рассчитаем потенциальную энергию (PE) на высоте 15 м (20 м - 5 м):

• PE_final = m * g * h_final = 8 кг * 10 м/с² * 15 м = 1200 Дж.

3. Теперь найдем кинетическую энергию (KE) в момент, когда тело прошло 5 м:

• KE = PE_initial - PE_final = 1600 Дж - 1200 Дж = 400 Дж.

Теперь давайте найдем скорость тела в момент, когда оно касается земли:

1. Когда тело касается земли, потенциальная энергия равна нулю:

• PE_ground = 0 Дж.

2. Следовательно, вся начальная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию:

• KE_ground = PE_initial = 1600 Дж.

Таким образом, мы можем подвести итог:

• Кинетическая энергия тела, когда оно прошло 5 м: 400 Дж.
• Кинетическая энергия тела, когда оно касается земли: 1600 Дж.