Камень массой 300 г был брошен горизонтально со скоростью 10 м/с с высоты 5 м. Какова кинетическая энергия и скорость камня на высоте 2 м? Прошу также предоставить решение задачи.

Физика 8 класс Законы механики кинетическая энергия скорость камня физика 8 класс задача по физике горизонтальный бросок высота 2 м решение задачи камень массой 300 г Новый

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Определим начальные условия.

• Масса камня (m) = 300 г = 0.3 кг (перевели массу в килограммы, так как в формуле для энергии используется именно килограммы).
• Начальная скорость (v0) = 10 м/с (горизонтальная скорость).
• Высота (h1) = 5 м (начальная высота).
• Конечная высота (h2) = 2 м.

Шаг 2: Найдем изменение высоты.

• Изменение высоты (h) = h1 - h2 = 5 м - 2 м = 3 м.

Шаг 3: Рассчитаем потенциальную энергию на высоте 5 м и на высоте 2 м.

• Потенциальная энергия (Eп) на высоте h = m * g * h, где g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения).
• На высоте 5 м: Eп1 = 0.3 кг * 9.81 м/с² * 5 м = 14.715 Дж.
• На высоте 2 м: Eп2 = 0.3 кг * 9.81 м/с² * 2 м = 5.886 Дж.

Шаг 4: Найдем изменение потенциальной энергии.

• Изменение потенциальной энергии (ΔEп) = Eп1 - Eп2 = 14.715 Дж - 5.886 Дж = 8.829 Дж.

Шаг 5: Найдем кинетическую энергию на высоте 5 м.

• Кинетическая энергия (Eк) = 0.5 * m * v^2.
• На высоте 5 м: Eк1 = 0.5 * 0.3 кг * (10 м/с)^2 = 15 Дж.

Шаг 6: Найдем кинетическую энергию на высоте 2 м.

• Кинетическая энергия на высоте 2 м будет равна начальной кинетической энергии плюс изменение потенциальной энергии:
• Eк2 = Eк1 + ΔEп = 15 Дж + 8.829 Дж = 23.829 Дж.

Шаг 7: Найдем скорость камня на высоте 2 м.

• Используем формулу для кинетической энергии: Eк2 = 0.5 * m * v^2.
• Перепишем формулу для нахождения скорости:
• v = sqrt((2 * Eк2) / m) = sqrt((2 * 23.829 Дж) / 0.3 кг).
• v = sqrt(158.86) ≈ 12.59 м/с.

Ответ: На высоте 2 м кинетическая энергия камня составляет 23.829 Дж, а скорость - примерно 12.59 м/с.