Какова высота, с которой упал шарик массой 100 г, если его начальная скорость равнялась 10 м/с, а потеря энергии из-за сопротивления воздуха составила 20% от его кинетической энергии, которая равна 10 Дж?

Физика 8 класс Законы сохранения энергии высота падения шарик масса 100 г начальная скорость 10 м/с потеря энергии сопротивление воздуха кинетическая энергия 10 Дж Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить высоту, с которой упал шарик, используя данные о его начальной скорости, массе и потерях энергии из-за сопротивления воздуха.

Давайте разберем шаги решения:

1. Определим кинетическую энергию шарика:
   • Кинетическая энергия (КЭ) рассчитывается по формуле: КЭ = (m * v^2) / 2, где m - масса, v - скорость.
   • Подставим известные значения: масса m = 0.1 кг (100 г = 0.1 кг), скорость v = 10 м/с. Получаем: КЭ = (0.1 * (10)^2) / 2 = (0.1 * 100) / 2 = 10 Дж.
2. Определим потерю энергии:
   • Потеря энергии из-за сопротивления воздуха составляет 20% от кинетической энергии.
   • 20% от 10 Дж = 0.2 * 10 = 2 Дж.
3. Определим полезную энергию, которая осталась:
   • Полезная энергия = КЭ - потеря энергии = 10 Дж - 2 Дж = 8 Дж.
4. Определим высоту падения шарика:
   • При падении потенциальная энергия (ПЭ) равна полезной энергии. ПЭ рассчитывается по формуле: ПЭ = m * g * h, где g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²), h - высота.
   • Подставим известные значения: 8 Дж = 0.1 кг * 9.8 м/с² * h.
   • Решим уравнение для h: h = 8 Дж / (0.1 кг * 9.8 м/с²) = 8 / 0.98 ≈ 8.16 м.

Ответ: Высота, с которой упал шарик, составляет примерно 8.16 метров.