Вопрос задан 09.01.2025 в 22:35. Предмет Физика. Спрашивает Кирина Карина.

Яблоко массой 200 г свободно падает с ветки яблони на высоте 2 м на землю. Какой будет кинетическая энергия яблока перед ударом о землю? Чему будет равна его скорость перед ударом?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Орос Степан.

Для решения задачи найдем кинетическую энергию яблока перед ударом о землю, а также его скорость перед столкновением.

Дано:

  • Масса яблока m=200г=0,2кгm = 200 \, \text{г} = 0{,}2 \, \text{кг} (переведем в килограммы, так как стандартная единица массы в физике - килограмм).
  • Высота падения h=2мh = 2 \, \text{м}.
  • Ускорение свободного падения g=9,8м/с2g = 9{,}8 \, \text{м/с}^2.

1. Найдем кинетическую энергию яблока перед ударом о землю

Поскольку яблоко свободно падает, то потенциальная энергия на высоте 2 м полностью преобразуется в кинетическую энергию перед ударом о землю. Используем закон сохранения энергии:

Eпотенциальная=EкинетическаяE_{потенциальная} = E_{кинетическая}

Начальная потенциальная энергия яблока на высоте 2 м:

Eпот=mghE_{пот} = m \cdot g \cdot h

Подставим значения:

Eпот=0,2кг×9,8м/с2×2м=3,92ДжE_{пот} = 0{,}2 \, \text{кг} \times 9{,}8 \, \text{м/с}^2 \times 2 \, \text{м} = 3{,}92 \, \text{Дж}

Следовательно, кинетическая энергия яблока перед ударом о землю будет равна:

Eкин=3,92ДжE_{кин} = 3{,}92 \, \text{Дж}

2. Найдем скорость яблока перед ударом о землю

Теперь используем формулу для кинетической энергии, чтобы найти скорость:

Eкин=mv22E_{кин} = \frac{m \cdot v^2}{2}

Отсюда выразим скорость vv:

v=2Eкинmv = \sqrt{\frac{2 \cdot E_{кин}}{m}}

Подставим найденное значение кинетической энергии и массу:

v=23,92Дж0,2кгv = \sqrt{\frac{2 \cdot 3{,}92 \, \text{Дж}}{0{,}2 \, \text{кг}}}

Посчитаем:

v=7,840,2=39,26,26м/сv = \sqrt{\frac{7{,}84}{0{,}2}} = \sqrt{39{,}2} \approx 6{,}26 \, \text{м/с}

Ответ:

  1. Кинетическая энергия яблока перед ударом о землю составляет 3,92Дж3{,}92 \, \text{Дж}.
  2. Скорость яблока перед ударом о землю равна приблизительно 6,26м/с6{,}26 \, \text{м/с}.

Таким образом, свободно падающее яблоко приобретает кинетическую энергию 3,92 Дж и достигает скорости 6,26 м/с перед ударом о землю.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос