Доптың жерге соғылу кезіндегі кинетикалық энергиясы 32Дж g=10H/кг

Доптың жерге соғылу кезіндегі кинетикалық энергиясын қарастырғанда, оның массасын және биіктігінен құлаған кездегі жылдамдығын анықтауға болады. Кинетикалық энергиясы $E_k = \frac{1}{2}mv^2$ формуласымен есептеледі, мұндағы $m$ - масса және $v$ - жылдамдық. Бірақ бізге тек кинетикалық энергия $E_k = 32$ Дж және гравитациялық үдеу $g = 10$ м/с² берілген.

Доптың жерге құлау процесінде оның потенциалдық энергиясы кинетикалық энергияға айналады. Бастапқы потенциалдық энергия $E_p = mgh$ формуласымен есептеледі, мұндағы $h$ - бастапқы биіктік. Доп жерге жеткенде, оның барлық потенциалдық энергиясы кинетикалық энергияға айналған деп есептейміз, яғни $E_p = E_k$.

Бұл жағдайда, $mgh = \frac{1}{2}mv^2$ теңдеуін қолданамыз. Мұнда $m$ массаны бір-бірімен қысқартуға болады, өйткені ол екі жағында да бар. Сондықтан теңдеу $gh = \frac{1}{2}v^2$ түрінде қалады. Бірақ мұнда $v$ жылдамдықты табу үшін бастапқы биіктік $h$ қажет, ол бізге белгісіз.

Бастапқы биіктікті табу үшін, $E_k = mgh$ теңдеуін қолданамыз және берілген кинетикалық энергияны $32$ Дж және $g = 10$ м/с² мәндерімен алмастырамыз. Сонда теңдеу $32 = m \cdot 10 \cdot h$ түрінде болады. Бұл жерден $h$ биіктігін табу үшін масса $m$ белгісіз болып қалады.

Кинетикалық энергия мен гравитациялық үдеу мәндерін біле тұра, доптың массасын немесе бастапқы биіктігін анықтау үшін қосымша ақпарат қажет. Осы ақпаратсыз, доптың массасын немесе оның бастапқы биіктігін тікелей анықтау мүмкін емес.