Тяжелый мячик отпустили без начальной скорости с высоты Η = 20 м, при ударе о землю он потерял часть своей кинетической энергии и долетел до верхней точки через t = 3 с после начала движения. Какая часть кинетической энергии перешла в тепло при ударе? Сопротивлением воздуха при расчетах пренебречь.

2 Окт 2019 в 21:42
462 +2
0
Ответы
1

Для решения этой задачи нам необходимо найти энергию потерь при ударе о землю. По закону сохранения энергии разности потенциальной и кинетической энергий в верхней и нижней точках равны потерям энергии при ударе:

ΔU - ΔK = Q,

где ΔU = mgh - mgh = 0 потенциальная энергия в верхней точке равна потенциальной энергии в нижней точке, mgh - потенциальная энергия в нижней точке, m - масса мячика, g - ускорение свободного падения, h - высота, ΔK - изменение кинетической энергии мячика.

Также, можно записать, что полная механическая энергия мячика в начальный момент времени равна его кинетической энергии в верхней точке:

mgH = (m/2)v^2,

где v - скорость мячика в верхней точке.

После удара мячик движется вверх и кинетическая энергия в верхней точке равна потенциальной энергии в верхней точке:

(m/2)v^2 = mgH - mgH + Q = Q.

Теперь можем найти, какая часть кинетической энергии перешла в тепло:

Q / (m/2)v^2 = 1/2.

Таким образом, половина кинетической энергии перешла в тепло при ударе о землю.

19 Апр 2024 в 18:42
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир