Мяч массой 100г, летящий со скоостью 5м/с, ударился о пол, а затем подпрыгнул на высоту 0,75м. Сколько механической энергии превратилось во внутреннюю при ударе?
Для начала определим максимальную высоту, на которую мяч подпрыгнул. Из закона сохранения энергии: ( mgh = \frac{mv^2}{2} ), где m = 0.1 кг - масса мяча, g = 9.8 м/с^2 - ускорение свободного падения, h = 0.75 м - максимальная высота подъема, v = 0 - скорость мяча при максимальной высоте.
Для начала определим максимальную высоту, на которую мяч подпрыгнул. Из закона сохранения энергии:
( mgh = \frac{mv^2}{2} ),
где
m = 0.1 кг - масса мяча,
g = 9.8 м/с^2 - ускорение свободного падения,
h = 0.75 м - максимальная высота подъема,
v = 0 - скорость мяча при максимальной высоте.
( 0.1 \cdot 9.8 \cdot 0.75 = \frac{0.1 \cdot 5^2}{2} ),
( 0.735 = \frac{0.5 \cdot 25}{2} ),
( 0.735 = 6.25 ),
( h = 0.735 ).
Механическая энергия при падении равна ( mgh = 0.1 \cdot 9.8 \cdot 0 = 0 ), а при подъеме равна ( mgh = 0.1 \cdot 9.8 \cdot 0.735 = 0.7203 ) Дж.
Таким образом, внутренняя энергия составила 0.7203 Дж.