С какой высоты упало тело, если его масса составляет 5 кг, а скорость перед падением составляла 54 км/ч и за время

Тема урока: Свободное падение и вычисление высоты падения

Пояснение: Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. В данном случае, энергия потери скорости равна энергии потери гравитационного потенциала (высоты).

Сначала необходимо перевести скорость из километров в час в метры в секунду. Для этого мы знаем, что 1 км/ч = 1000 м/3600 с = 5/18 м/с.

Теперь используем формулу для кинетической энергии (K = 1/2 mv^2), чтобы найти исходную кинетическую энергию тела:

K = 1/2 * 5 * (54/3.6)^2 = 1/2 * 5 * 15^2 = 1/2 * 5 * 225 = 562.5 Дж.

Далее, вычитаем потерянную энергию из исходной энергии:

E_потери = 562.5 - 37.5 = 525 Дж.

И, наконец, используем формулу для потенциальной энергии (U = mgh), чтобы найти высоту падения:

U = mgh => h = U / (mg) = 525 / (5 * 9.8) ≈ 10.71 м.

Таким образом, тело упало с высоты около 10.71 метров.

Совет: Чтобы лучше понять это понятие, рекомендуется изучить основы законов сохранения энергии, а также понятие потенциальной и кинетической энергии. Также полезно понимать, как конвертировать единицы измерения (например, километры в метры и часы в секунды).

Практика: Тело массой 2 кг имеет скорость перед падением равную 10 м/с и теряет 150 Дж энергии за время падения. Какой высоты упало тело? (Ответ округлить до сотых).