Зависимость потенциальной энергии от высоты и ускорение свободного падения
Физика

На неизвестной планете, Винтик проводил эксперимент, в котором измерял зависимость потенциальной энергии стального шара

На неизвестной планете, Винтик проводил эксперимент, в котором измерял зависимость потенциальной энергии стального шара от его высоты над поверхностью планеты. Результаты исследования отражены на графике (см. изображение). Требуется определить значение ускорения свободного падения на этой планете, при условии, что диаметр шара равен 20 сантиметров. Необходимо округлить ответ до сотых долей.
Верные ответы (1):
  • Солнечный_Смайл
    Солнечный_Смайл
    67
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Зависимость потенциальной энергии от высоты и ускорение свободного падения

    Пояснение:
    Зависимость потенциальной энергии от высоты может быть определена с использованием формулы: P.E. = m * g * h, где P.E. - потенциальная энергия, m - масса шара, g - ускорение свободного падения, h - высота над поверхностью планеты.

    Для определения ускорения свободного падения, необходимо использовать известные данные, такие как диаметр шара и определение его массы. Массу шара можно вычислить, используя формулу для объёма шара: V = (4/3) * π * r^3, где V - объём шара, π - число пи (приближённое значение 3.14), r - радиус шара, который равен половине диаметра.

    После определения массы шара, можно использовать известное значение потенциальной энергии и известную высоту для нахождения ускорения свободного падения, перестроив уравнение P.E. = m * g * h и выразив g.

    Доп. материал:
    Допустим, масса шара равна 2 кг, а высота над поверхностью планеты составляет 5 метров. Из графика видно, что потенциальная энергия при этой высоте составляет 80 Дж.

    1. Найдем радиус шара:
    `r = диаметр / 2 = 20 см / 2 = 10 см = 0.1 м`
    2. Рассчитаем массу шара:
    `V = (4/3) * π * r^3 = (4/3)*3.14*(0.1 м)^3 ≈ 0.004 м^3`
    `m = плотность * V`
    3. Рассчитаем ускорение свободного падения:
    `P.E. = m * g * h`
    `80 = m * g * 5`
    `g = 80 / (m * 5)`

    Совет:
    Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с материалом, касающимся потенциальной энергии, свободного падения и формулами для вычисления этих величин. Также полезно изучить основные единицы измерения и их конвертацию.

    Дополнительное упражнение:
    Допустим, на планете высота над поверхностью составляет 12 метров, а потенциальная энергия шара равна 120 Дж. Укажите значение ускорения свободного падения на этой планете. Ответ округлите до сотых долей.
Написать свой ответ: