На якій висоті кінетична енергія тенісного м ячика, що має масу 50 г, буде 5 Дж, якщо він падає з висоти

Тема вопроса: Кинетическая энергия и потенциальная энергия

Инструкция: Кинетическая энергия - это форма энергии, связанная с движением тела. Она зависит от массы тела и его скорости. Потенциальная энергия - это форма энергии, связанная с положением тела в гравитационном поле. Она зависит от массы тела, ускорения свободного падения и высоты падения.

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Если мячик падает с высоты и его полная механическая энергия (кинетическая энергия + потенциальная энергия) сохраняется, то мы можем установить следующее равенство:

Механическая энергия = Потенциальная энергия + Кинетическая энергия

Известно, что потенциальная энергия мячика растет с высотой по формуле:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

Подставляя в уравнение исходные данные, получаем:

5 Дж = (0,05 кг) * (9,8 м/с^2) * высота

По алгебре выражаем высоту:

высота = 5 Дж / ((0,05 кг) * (9,8 м/с^2))

высота ≈ 10,2 метра

Например: На какой высоте должен находиться теннисный мячик массой 50 г, чтобы его кинетическая энергия была равна 5 Дж при падении с высоты?

Совет: Чтобы лучше понять концепцию кинетической и потенциальной энергии, рекомендуется изучить полную механическую энергию и закон сохранения механической энергии. Перед решением задачи полезно ознакомиться с формулами и их применением.

Проверочное упражнение: Теннисный мячик массой 100 г падает с высоты 6 метров. Вычислите его кинетическую энергию на высоте 4 метра, если начальная кинетическая энергия равна 2 Дж.