Какая кинетическая энергия поступательного движения цилиндра в нижней точке A, если его масса равна 0,3 кг, радиус
Какая кинетическая энергия поступательного движения цилиндра в нижней точке A, если его масса равна 0,3 кг, радиус 0,5 м, высота падения 1 м и ускорение свободного падения равно 10 м/c2 ? Выберите один из вариантов ответа: а) 1 Дж б) 1,5 Дж в) 2 Дж г) 3 Дж
11.12.2023 03:31
Пояснение: Кинетическая энергия (КЭ) поступательного движения тела определяется формулой: КЭ = (1/2) * m * v^2, где m - масса тела и v - его скорость. Для нахождения скорости тела в нижней точке A, воспользуемся законом сохранения энергии, согласно которому полная механическая энергия в начальной точке (потенциальная энергия, ПЭ) равна сумме кинетической (КЭ) и потенциальной энергии (ПЭ) в конечной точке: ПЭнач = КЭ + ПЭкон. Зная, что ПЭнач = m * g * h (где g - ускорение свободного падения, h - высота падения), мы можем выразить КЭ: КЭ = ПЭнач - ПЭкон = m * g * h - 0. В данном случае, поскольку цилиндр находится на низшей точке A, его потенциальная энергия равна нулю, т.к. высота падения равна нулю. Поэтому КЭ = 0.3 кг * 10 м/c^2 * 1 м = 3 Дж.
Пример использования: Найдём кинетическую энергию поступательного движения тела массой 0,2 кг, которое падает с высоты 2 метра. Ускорение свободного падения равно 9,8 м/с^2.
Совет: Для лучшего понимания концепции кинетической энергии и ее связи с другими формами энергии, рекомендуется изучить законы сохранения энергии и движения, а также основы классической механики.
Упражнение: Какая кинетическая энергия будет у тела массой 0,5 кг, движущегося со скоростью 10 м/с? Варианты ответа: а) 5 Дж б) 10 Дж в) 25 Дж г) 100 Дж