Груз падает с высоты 5 м, и в конце падения его скорость составляет 8 м/с. Какую долю начальной механической энергии груза можно считать перешедшей во внутреннюю энергию?

Физика 8 класс Механическая энергия и её преобразования груз высота 5 м скорость 8 м/с механическая энергия внутренняя энергия физика 8 класс закон сохранения энергии Новый

Чтобы определить, какую долю начальной механической энергии груза можно считать перешедшей во внутреннюю энергию, нам нужно рассмотреть несколько шагов.

1. **Определим начальную механическую энергию груза.**

• Начальная механическая энергия (E_нач) груза, находящегося на высоте h, рассчитывается по формуле потенциальной энергии: E_нач = m * g * h, где:
• m - масса груза (в нашем случае она нам не известна, но мы её не будем учитывать, так как она сократится в дальнейшем);
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²);
• h - высота (в данном случае 5 м).

Таким образом, E_нач = m * 9.81 * 5.

2. **Определим конечную кинетическую энергию груза.**

• Конечная кинетическая энергия (E_кон) груза, когда он достигнет земли, рассчитывается по формуле: E_кон = (1/2) * m * v², где:
• v - конечная скорость (в данном случае 8 м/с).

Таким образом, E_кон = (1/2) * m * (8)² = (1/2) * m * 64.

3. **Сравним начальную и конечную энергии.**

Теперь мы можем определить разницу между начальной и конечной энергией, чтобы найти, сколько энергии была преобразована во внутреннюю энергию:

ΔE = E_нач - E_кон.

Подставим наши выражения:

ΔE = (m * 9.81 * 5) - ((1/2) * m * 64).

4. **Упростим выражение.**

Выносим массу m за скобки:

ΔE = m * (9.81 * 5 - (1/2) * 64).

Теперь подставим числовые значения:

ΔE = m * (49.05 - 32) = m * 17.05.

5. **Теперь определим долю, которая перешла во внутреннюю энергию.**

Доля (D) начальной механической энергии, которая перешла во внутреннюю энергию, рассчитывается по формуле:

D = ΔE / E_нач.

Подставим значения:

D = (m * 17.05) / (m * 49.05).

Масса m сокращается:

D = 17.05 / 49.05.

6. **Вычислим долю.**

Теперь вычислим это значение:

D ≈ 0.347.

7. **Заключение.**

Таким образом, примерно 34.7% начальной механической энергии груза можно считать перешедшими во внутреннюю энергию при падении с высоты 5 м.