Шарик падает с высоты 5 м. На какой высоте его потенциальная энергия будет равна его кинетической энергии?

ОГРОМНОЕ СПАСИБО)

Физика 8 класс Законы сохранения энергии потенциальная энергия кинетическая энергия физика 8 класс шарик падает высота падения энергия тела механическая энергия Новый

Для решения задачи о падении шарика с высоты, нам нужно понять, как соотносятся потенциальная и кинетическая энергии.

Потенциальная энергия (PE) определяется по формуле:

PE = m * g * h

где:

• m - масса шарика,
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²),
• h - высота, на которой находится шарик.

Кинетическая энергия (KE) определяется по формуле:

KE = 0.5 * m * v²

где:

• v - скорость шарика.

Когда шарик падает, его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается. В момент, когда потенциальная энергия равна кинетической, можно записать равенство:

m * g * h = 0.5 * m * v²

Обратите внимание, что масса m в обоих частях уравнения сокращается, так как она одинаковая. Мы можем упростить уравнение:

g * h = 0.5 * v²

Теперь нам нужно выразить скорость v. Для этого воспользуемся уравнением движения:

v² = 2 * g * (H - h)

где H - начальная высота (5 м), а h - высота, на которой потенциальная энергия равна кинетической. Подставим это выражение в уравнение:

g * h = 0.5 * (2 * g * (H - h))

Упростим уравнение:

g * h = g * (H - h)

Сократим g (при условии, что g не равно 0):

h = H - h

Теперь добавим h с обеих сторон:

2h = H

Теперь выразим h:

h = H/2

Подставим значение H = 5 м:

h = 5 м / 2 = 2.5 м

Таким образом, потенциальная энергия шарика будет равна его кинетической энергии на высоте 2.5 м.

Ответ: 2.5 м