Чему равна масса яблока, если перед ударом о землю оно имело кинетическую энергию около 15 Дж?

Для того чтобы найти массу яблока, если его кинетическая энергия перед ударом о землю составляет 15 Дж, можно использовать формулу для кинетической энергии:

где:

• $E_k$ — кинетическая энергия,
• $m$ — масса объекта,
• $v$ — его скорость.

Для того чтобы найти массу, нам нужно еще знать скорость яблока перед ударом. Однако, если предположить, что яблоко падает с высоты $h$, мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Потенциальная энергия яблока на высоте $h$ при падении полностью переходит в кинетическую энергию, когда оно достигает земли. Потенциальная энергия равна:

где:

• $g$ — ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²),
• $h$ — высота падения.

Так как вся потенциальная энергия превращается в кинетическую, можем приравнять $E_k$ и $E_p$:

Скорость при падении можно выразить через высоту:

Теперь, подставив это в формулу для кинетической энергии:

Зная, что кинетическая энергия $E_k = 15$ Дж, получаем:

Предположим, что яблоко упало с высоты 10 метров. Тогда подставляем в уравнение:

Решаем относительно массы $m$:

Таким образом, масса яблока составляет около 0.153 кг (или 153 г), если оно упало с высоты 10 метров и имело кинетическую энергию около 15 Дж.