Тіло падає з висоти 10м. На якій висоті його потенціальна енергія дорівнює кінетичній? Дайте пояснення та обчисліть значення енергій в цей момент. Масса
тіла 5 кг
Допоможіть будь ласка срочно
Ответы
Ответ:
:)
Объяснение:
Коли потенціальна енергія тіла дорівнює кінетичній, ми можемо записати рівняння:
Ep = Ek
mgh = (1/2)mv^2
де v - швидкість тіла на певній висоті.
Можемо переписати це рівняння, щоб знайти висоту:
h = (1/2)v^2/g
Таким чином, ми повинні знайти швидкість тіла на висоті 10 м, використовуючи закон збереження енергії:
mgh = (1/2)mv^2
v = √(2gh)
v = √(2 * 9,81 * 10) ≈ 14 м/с
Тепер ми можемо обчислити висоту, на якій потенціальна енергія дорівнює кінетичній:
h = (1/2)v^2/g
h = (1/2)(14)^2/9,81 ≈ 10 м
Отже, на висоті 10 м потенціальна енергія тіла дорівнює його кінетичній енергії. В цей момент тіло має кінетичну енергію:
Ek = (1/2)mv^2
Ek = (1/2) * 5 * (14)^2 ≈ 490 Дж
і потенціальну енергію:
Ep = mgh
Ep = 5 * 9,81 * 10 ≈ 490 Дж
Це показує, що на висоті 10 м всю енергію тіла складає кінетична енергія.
Ответ:
Законом збереження енергії, потенціальна енергія при звільненні тіла перетворюється на кінетичну енергію в результаті падіння. Точка, в які дві енергії дорівнюють одна одній, знаходиться на висоті, яка є середньою між початковою та кінцевою точками.
Таким чином, середня висота, на якій потенціальна енергія дорівнює кінетичній, буде на половині шляху, тобто на висоті 5 метрів.
Загальна потенціальна енергія тіла в початковий момент дорівнює mgh, де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, h - висота. Потенціальна енергія тіла в точці падіння (на висоті 0) дорівнює 0.
Таким чином, потенціальна енергія тіла на висоті 10 м буде рівна:
Ep = m * g * h = 5 кг * 9,81 м/с² * 10 м = 490,5 Дж
Кінетична енергія тіла на висоті 5 метрів буде рівна потенціальній енергії на висоті 10 мінус потенціальній енергії на висоті 5 м:
Ek = Ep(10 м) - Ep(5 м) = m * g * (h(10 м) - h(5 м)) = 5 кг * 9,81 м/с² * (10 м - 5 м) = 245,25 Дж
Отже, на висоті 5 м потенціальна енергія тіла дорівнює кінетичній енергії, яка в цьому моменті становить 245,25 Дж.
____________________________
Побажання від автора: постав 5 зірочок та обери цю відповідь як найкращу. дякую вам!! гарного вам дня