С балкона с высоты 5 м мальчик бросил камешек в горизонтальном направлении. Начальная скорость камешка 4 м/с, его масса 0,2 кг. Какова кинетическая энергия камешка в конце движения непосредственно перед падением на землю?

Физика 9 класс Кинетическая энергия и механика движения кинетическая энергия физика камешек горизонтальное движение высота 5 м начальная скорость 4 м/с масса 0,2 кг падение на землю Новый

Привет! Давай разберем эту задачу по шагам.

Сначала нам нужно понять, что кинетическая энергия (КЭ) камешка перед падением на землю будет складываться из двух частей: энергии, связанной с горизонтальной скоростью, и энергии, связанной с вертикальной скоростью, которую он наберет, падая с высоты.

1. Горизонтальная скорость:

• Начальная горизонтальная скорость камешка = 4 м/с.
• Масса камешка = 0,2 кг.
• Кинетическая энергия в горизонтальном направлении (КЭ1) рассчитывается по формуле: КЭ = 0,5 * m * v^2.
• КЭ1 = 0,5 * 0,2 * (4^2) = 0,5 * 0,2 * 16 = 1,6 Дж.

2. Вертикальная скорость:

• Когда камешек падает с высоты 5 м, он набирает вертикальную скорость.
• Для расчета вертикальной скорости в момент падения можно использовать формулу: v = √(2 * g * h), где g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения), h = 5 м.
• v = √(2 * 9,81 * 5) ≈ √(98,1) ≈ 9,9 м/с.
• Теперь найдем кинетическую энергию в вертикальном направлении (КЭ2): КЭ2 = 0,5 * m * v^2.
• КЭ2 = 0,5 * 0,2 * (9,9^2) ≈ 0,5 * 0,2 * 98,01 ≈ 0,5 * 0,2 * 98 ≈ 9,8 Дж.

3. Общая кинетическая энергия:

Теперь складываем обе кинетические энергии:

• Общая КЭ = КЭ1 + КЭ2 = 1,6 Дж + 9,8 Дж = 11,4 Дж.

Итак, кинетическая энергия камешка в конце движения перед падением на землю составляет примерно 11,4 Дж. Надеюсь, это помогло!