Какова кинетическая энергия шара через 1,6 с после начала движения по наклонной плоскости под углом 30° к горизонту
Какова кинетическая энергия шара через 1,6 с после начала движения по наклонной плоскости под углом 30° к горизонту, если шар массой 5,0 кг скатывается без скольжения?
21.12.2023 21:45
Объяснение:
Кинетическая энергия (K) - это форма энергии, связанная с движением тела. Она вычисляется по формуле:
K = (1/2) * m * v^2,
где:
m - масса тела,
v - скорость тела.
Для решения задачи, нам необходимо знать скорость шара после 1,6 секунды движения по наклонной плоскости. На наклонной плоскости гравитационная сила разлагается на две компоненты: параллельную плоскости и перпендикулярную плоскости. Перпендикулярная компонента наклонной плоскости не влияет на кинетическую энергию шара. Поэтому, мы можем использовать только параллельную компоненту гравитационной силы для вычисления скорости.
Скорость шара после времени t на наклонной плоскости можно найти с использованием уравнения движения:
v = gt*sin(α),
где:
g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с^2),
α - угол наклона плоскости.
В данной задаче угол наклона плоскости равен 30°. Подставляем значения в формулу и находим скорость шара:
v = 9,8 * sin(30°) = 4,9 м/с.
Теперь, используя полученное значение скорости, мы можем вычислить кинетическую энергию шара после 1,6 секунды.
K = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * 5,0 * (4,9)^2 = 60,025 Дж.
Таким образом, кинетическая энергия шара через 1,6 секунды после начала движения по наклонной плоскости составляет 60,025 Дж.
Демонстрация:
Задача: Определите кинетическую энергию шара, массой 2,5 кг, движущегося со скоростью 6 м/с.
Совет: Для лучшего понимания концепции кинетической энергии, рекомендуется провести дополнительные опыты или примеры, чтобы показать, как масса и скорость влияют на ее значение.
Дополнительное задание:
Мяч массой 0,5 кг движется со скоростью 10 м/с. Какова его кинетическая энергия?