Какова высота, с которой шарик массой 100 г падал на поверхность земли, если его кинетическая энергия при падении

Содержание: Кинетическая и потенциальная энергия

Разъяснение: Кинетическая энергия (KE) и потенциальная энергия (PE) - это две основные формы энергии, используемые для описания движения объекта. Кинетическая энергия связана с движением, а потенциальная энергия связана с положением объекта относительно других объектов.

Для решения задачи нам даны значение кинетической энергии (30 Дж) и масса шарика (100 г). Получим данные:

Масса шарика: m = 100 г = 0,1 кг
Кинетическая энергия: KE = 30 Дж

Мы можем использовать формулу для кинетической энергии:

KE = (1/2) * m * v^2

где KE - кинетическая энергия, m - масса объекта, v - его скорость.

Так как в начальный момент шарик падает с высоты и его скорость равна 0, потенциальная энергия в этот момент равна его кинетической энергии.

PE = KE = m * g * h

где PE - потенциальная энергия, m - масса объекта, g - ускорение свободного падения (примерное значение 9,8 м/с^2), h - высота падения.

Решим по формуле:

30 Дж = 0,1 кг * 9,8 м/с^2 * h

Выразим h:

h = 30 Дж / (0,1 кг * 9,8 м/с^2)

h ≈ 30,61 м

Следовательно, шарик падал с высоты около 30,61 метра.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию кинетической и потенциальной энергии, рекомендуется провести дополнительные исследования и примеры. Важно понимать, что энергия сохраняется и может переходить из одной формы в другую.

Задача для проверки: Какова высота, с которой должен быть брошен шарик массой 200 г для достижения кинетической энергии 40 Дж? При этом пренебрегаем действием сопротивления воздуха. (Ответ около 20,41 м)