Срочно помогите пожалуйста решить, даю 20 баллов.

Тело падает с высоты h=100m из состояния покоя. Какова будет скорость V2 тела на высоте h2=20m?

Физика 11 класс Законы механики. Законы сохранения энергии Падение тела скорость тела высота падения физика 11 класс закон сохранения энергии Новый

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии или уравнение движения для свободно падающего тела. В данном случае мы воспользуемся законом сохранения механической энергии, который гласит, что полная механическая энергия системы остается постоянной, если на нее не действуют внешние силы (в нашем случае это только сила тяжести).

1. Определим начальную и конечную энергию тела:

• Начальная потенциальная энергия (E_p1) на высоте h = 100 м:
• E_p1 = m * g * h, где:
• m - масса тела (она нам не нужна для вычислений, поскольку она сократится),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота (100 м).
• Конечная потенциальная энергия (E_p2) на высоте h2 = 20 м:
• E_p2 = m * g * h2, где h2 = 20 м.
• Кинетическая энергия (E_k) на высоте h2:
• E_k = (1/2) * m * V2², где V2 - скорость тела на высоте h2.

2. Запишем закон сохранения энергии:

Начальная энергия = Конечная энергия

E_p1 = E_p2 + E_k

3. Подставим выражения для энергий:

m * g * h = m * g * h2 + (1/2) * m * V2²

4. Сократим массу m:

g * h = g * h2 + (1/2) * V2²

5. Подставим известные значения:

• g = 9.81 м/с²,
• h = 100 м,
• h2 = 20 м.

9.81 * 100 = 9.81 * 20 + (1/2) * V2²

6. Посчитаем:

981 = 196.2 + (1/2) * V2²

7. Выразим кинетическую энергию:

(1/2) * V2² = 981 - 196.2

(1/2) * V2² = 784.8

8. Умножим обе стороны на 2:

V2² = 1569.6

9. Найдем V2:

V2 = √1569.6

V2 ≈ 39.6 м/с

Ответ: Скорость тела на высоте h2 = 20 м будет примерно 39.6 м/с.