Яку кінетичну та потенціальну енергії має кокосовий горіх масою 8 кг після падіння з висоти 8 м через 1 с? На якій
Яку кінетичну та потенціальну енергії має кокосовий горіх масою 8 кг після падіння з висоти 8 м через 1 с? На якій висоті ці енергії рівні одна одній?
10.12.2023 20:45
Объяснение: Кокосовый орех, упавший с высоты, обладает как кинетической, так и потенциальной энергией. Для решения задачи нам необходимо вычислить значение каждой из этих энергий.
1. Кинетическая энергия (`Eк`) определяется формулой: `Eк = (mv²) / 2`, где `m` - масса тела, а `v` - его скорость. В данной задаче нам дана масса кокосового ореха (8 кг) и время падения (1 с). Чтобы найти скорость, воспользуемся формулой свободного падения: `v = gt`, где `g` - ускорение свободного падения, примерно 9.8 м/с² на Земле.
`v = 9.8 м/с² * 1 c = 9.8 м/с`
Теперь можем вычислить значение кинетической энергии:
`Eк = (8 кг * (9.8 м/с)²) / 2 = 384.16 Дж`.
2. Потенциальная энергия (`Ep`) в данной задаче определяется как работа силы тяжести, произведенная при поднятии тела на определенную высоту (`h`): `Ep = mgh`, где `m` - масса тела, `g` - ускорение свободного падения, а `h` - высота.
Для подсчета потенциальной энергии, определенной высотой, используем следующую формулу:
`Ep = 8 кг * 9.8 м/с² * 8 м = 627.2 Дж`.
Таким образом, кокосовый орех массой 8 кг, упавший с высоты 8 м через 1 с, обладает кинетической энергией 384.16 Дж и потенциальной энергией 627.2 Дж.
Совет: Для более легкого понимания концепции кинетической и потенциальной энергии, рекомендуется обратить внимание на следующее:
- Кинетическая энергия связана со скоростью движения тела, в то время как потенциальная энергия связана с его положением или высотой.
- Когда тело падает, его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается.
- Потенциальная энергия достигает максимума при максимальной высоте, а кинетическая энергия достигает максимума при максимальной скорости.
Задание для закрепления: Каково значение потенциальной и кинетической энергии для яблока массой 0.2 кг, которое падает с высоты 5 метров? Ответ округлите до двух десятичных знаков. (Ускорение свободного падения равно 9.8 м/с²)