Мяч массой 200 г падает с высоты 20 м без начальной скорости. Перед ударом о землю скорость мяча равна 18 м/с. Чему равна работа силы тяжести? Чему равно изменение кинетической энергии мяча? Чему равна работа сопротивления воздуха? Чему равен модуль средней силы сопротивления воздуха?

16 Ноя 2019 в 19:45
164 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи нам нужно использовать закон сохранения механической энергии, а также учесть влияние силы сопротивления воздуха.

Работа силы тяжести можно найти как изменение потенциальной энергии мяча, равное mgh, где m - масса мяча, g - ускорение свободного падения, h - высота падения.
m = 200 г = 0.2 кг
g = 9.81 м/c^2
h = 20 м

Работа силы тяжести:
W = mgh = 0.2 9.81 20 ≈ 39.24 Дж

Изменение кинетической энергии мяча можно найти как разность кинетической энергии после удара о землю и до удара.
Кинетическая энергия до удара:
Ek1 = (1/2)mv^2 = 0.5 0.2 18^2 ≈ 32.4 Дж

Кинетическая энергия после удара:
Ek2 = 0

Изменение кинетической энергии:
ΔEk = Ek2 - Ek1 = 0 - 32.4 = -32.4 Дж

Работа силы сопротивления воздуха равна изменению механической энергии мяча за время падения и равна модулю изменения механической энергии мяча.
Работа силы сопротивления:
Wсопр = |-ΔEk| = |-(-32.4)| = 32.4 Дж

Модуль средней силы сопротивления воздуха можно найти как отношение работы силы сопротивления к пути, по которому она совершена.
s = h

Модуль средней силы сопротивления:
Fsop = Wсопр / s = 32.4 / 20 = 1.62 Н

Таким образом, работа силы тяжести равна 39.24 Дж, изменение кинетической энергии мяча равно -32.4 Дж, работа силы сопротивления воздуха равна 32.4 Дж, а модуль средней силы сопротивления воздуха равен 1.62 Н.

19 Апр 2024 в 01:47
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