? 2. Груз массой 300 г свободно падает с некоторой высоты. Началь- ная потенциальная энергия груза равна 60 Дж. Примите, что сопро тивление...
Условие:
Решение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения механической энергии.
а) Начальная потенциальная энергия груза равна его массе умноженной на ускорение свободного падения (g) и на высоту падения (h). Таким образом, у нас есть следующее уравнение:
mgh = 60 Дж
где m - масса груза, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с^2), h - высота падения.
Мы знаем, что масса груза равна 300 г, что составляет 0,3 кг. Подставляя эти значения в уравнение, мы можем найти высоту падения:
0,3 * 9,8 * h = 60
h = 60 / (0,3 * 9,8) ≈ 20,41 м
Таким образом, груз падал с высоты около 20,41 м.
б) Полная механическая энергия груза через 1,5 с после начала падения будет равна сумме его потенциальной и кинетической энергий. Поскольку сопротивление воздуха можно пренебречь, механическая энергия груза сохраняется. Таким образом, полная механическая энергия груза через 1,5 с будет равна его начальной потенциальной энергии:
60 Дж
в) Поскольку полная механическая энергия груза сохраняется, потенциальная и кинетическая энергии груза через 1,5 с после начала падения будут равны половине его начальной потенциальной энергии:
Потенциальная энергия = 60 / 2 = 30 Дж Кинетическая энергия = 60 / 2 = 30 Дж
Таким образом, потенциальная и кинетическая энергии груза через 1,5 с после начала падения равны 30 Дж каждая.
