Если бы груз массой m падал в вакууме, то при падении с высоты h сила тяжести F произвела бы работу A, равную потенциальной энергии груза на высоте h: A=m*g*h, где g=10 м/с² - ускорение свободного падения. Эта работа была бы равна кинетической энергии груза в момент приземления: A=E1. Но с учётом воздушного сопротивления груз в момент приземления имеет кинетическую энергию E2=m*v²/2, где v - скорость груза в момент приземления. Отсюда искомая работа против сопротивления воздуха A1=E1-E2=m*g*h-m*v²/2=60*10*100-60*40²/2=12000 Дж=12 кДж.
В некоторых случаях изменение энергии ∆Е равняется количеству теплоты Q. В качестве примера рассмотрим некоторые случаи:
1. Пуля летит с определённой скоростью, пробивает доску и продолжает лететь. Начальный запас энергии - кинетическая энергия движения пули. После того, как пуля пробьёт доску, часть кин. энергии уйдёт на нагрев доски и пули, а оставшаяся энергия уйдет на движение пули после доски.
Ек1 = Ек2 + Q
∆Ek = Q
2. Стальной шар, падающий с высоты многоэтажного дома нагревается. Потенциальная энергия частично преобразуется в кинетическую, а остальная энергия уйдёт на нагрев шара.
ответ: 12 кДж.
Объяснение:
Если бы груз массой m падал в вакууме, то при падении с высоты h сила тяжести F произвела бы работу A, равную потенциальной энергии груза на высоте h: A=m*g*h, где g=10 м/с² - ускорение свободного падения. Эта работа была бы равна кинетической энергии груза в момент приземления: A=E1. Но с учётом воздушного сопротивления груз в момент приземления имеет кинетическую энергию E2=m*v²/2, где v - скорость груза в момент приземления. Отсюда искомая работа против сопротивления воздуха A1=E1-E2=m*g*h-m*v²/2=60*10*100-60*40²/2=12000 Дж=12 кДж.
В некоторых случаях изменение энергии ∆Е равняется количеству теплоты Q. В качестве примера рассмотрим некоторые случаи:
1. Пуля летит с определённой скоростью, пробивает доску и продолжает лететь. Начальный запас энергии - кинетическая энергия движения пули. После того, как пуля пробьёт доску, часть кин. энергии уйдёт на нагрев доски и пули, а оставшаяся энергия уйдет на движение пули после доски.
Ек1 = Ек2 + Q
∆Ek = Q
2. Стальной шар, падающий с высоты многоэтажного дома нагревается. Потенциальная энергия частично преобразуется в кинетическую, а остальная энергия уйдёт на нагрев шара.
Еп = Ек + Q
∆E = Q