Дано: = 200 г = 2 кг = 20 м = 10 м/с² -- ускорение свободного падения = 4 Дж -- энергия потерь
Найти: T = ?
Решение: Согласно закону сохранения энергии: энергия никуда не исчезает, она лишь переходит из одного состояния в другое. В этой задаче такими состояниями/типами энергии являются - потенциальная и кинетическая составляющая, а также энергия потерь на сопротивление воздуху. Вся энергия постоянно перекачивается между этими тремя состояниями.
Изначально вся энергия шарика является потенциальной и равна . Когда шарик падает, он теряет потенциальную энергию, она переходит в кинетическую энергию и теряется на сопротивление воздуха. В конечный момент времени высота и вовсе равна нулю, а значит потенциальная энергия полностью перешла в энергию потерь и кинетическую и мы можем записать уравнение: В левой части уравнения энергия в начале падения, а в правой - в конце падения.
Теперь можем найти кинетическую энергию шарика в момент удара о землю: Получим численное значение Дж.
I r I = 622 м. Вектор перемещения r "смотрит" на северо-северо-восток под углом α = 69,5° к восточному направлению.
Объяснение:
Смотри рисунок на прикреплённом фото.
Ось х совпадает с восточным направлением, ось у - с северным направлением.
Проекция вектора перемещения r на ось х:
rₓ = -400 cos 45° + 500 = 217,16 (м)
Проекция вектора перемещения r на ось у:
rу = 400 cos 45° + 300 = 582,84 (м)
Модуль вектора перемещения
I r I = √(rx² + ry²) = √(217,16² + 582,84²) = 621,96 ≈ 622(м)
Направление вектора перемещения r зададим углом αмежду вектором и осью х: cos α = rx : I r I = 217,16 : 621,96 = 0,349
α = arccos 0,349 = 69,5°
Найти:
T = ?
Решение:
Согласно закону сохранения энергии: энергия никуда не исчезает, она лишь переходит из одного состояния в другое. В этой задаче такими состояниями/типами энергии являются - потенциальная и кинетическая составляющая, а также энергия потерь на сопротивление воздуху. Вся энергия постоянно перекачивается между этими тремя состояниями.
Изначально вся энергия шарика является потенциальной и равна
Когда шарик падает, он теряет потенциальную энергию, она переходит в кинетическую энергию и теряется на сопротивление воздуха. В конечный момент времени высота и вовсе равна нулю, а значит потенциальная энергия полностью перешла в энергию потерь и кинетическую и мы можем записать уравнение:
В левой части уравнения энергия в начале падения, а в правой - в конце падения.
Теперь можем найти кинетическую энергию шарика в момент удара о землю:
Получим численное значение
ответ: 36 Дж.