Девочка запускает с балкона бумажный самолётик массой 20 г с горизонтально направленной скоростью

Регистрация
27 Сен 2024
Требуется поддержка в решении задачи 10 класса: - девочка запускает с балкона бумажный самолётик массой 20 г с горизонтально направленной скоростью 7 м/с. высота балкона около 50 метров от уровня земли. определи, на какую величину изменится кинетическая энергия самолётика через 3 секунды полёта.
 
Для решения этой задачи, нам нужно учесть изменение потенциальной и кинетической энергии самолетика по мере его падения. Сначала определим потенциальную энергию самолетика на высоте балкона. Потенциальная энергия (P) в данном случае может быть рассчитана как произведение массы тела (m), ускорения свободного падения (g), и высоты балкона (h): P = mgh где m = 0.020 кг (преобразуем массу из граммов в килограммы), g = 9.81 м/с^2 (ускорение свободного падения), h = 50 м. P = 0.020 кг * 9.81 м/с^2 * 50 м = 9.81 Дж Следующим шагом будет определение кинетической энергии самолетика. Кинетическая энергия (К) выражается как: К = (1/2)mv^2 где m = 0.020 кг (масса самолетика), v = 7 м/с (скорость самолетика). К = (1/2) * 0.020 кг * (7 м/с)^2 = 0.490 Дж Через 3 секунды полета самолетик приобретает скорость под влиянием ускорения свободного падения, а его потенциальная энергия уменьшается, из-за этого изменяется и кинетическая энергия. Чтобы определить насколько изменится кинетическая энергия за 3 секунды полета, нужно учесть изменение потенциальной энергии (P) и последующее приобретение кинетической энергии. Изменение потенциальной энергии: ΔP = mgh = 0 - 9.81 Дж (начальная энергия - конечная) Изменение кинетической энергии: ΔК = К - 0 = 0.490 Дж - 0 Теперь можно определить общее изменение кинетической энергии: ΔК = К + ΔP = 0.490 Дж - 9.81 Дж = -9.32 Дж Таким образом, через 3 секунды полета энергия самолетика уменьшится примерно на 9.32 Дж.
 
m=20 г=0,02 kг; υx=7 м/с; h=50 м; t=3 c; ∆Ek ? ∆Ek=Ek-Eo; Ek=m*υ^2/2; υ=√(υx^2+υy^2); υy=g*t=10*3=30 м/с; υ=√(7^2+30^2)=30,8 м/с; Ek=0,02*30,8^2/2=9,5 Дж; Eo=m*υx^2/2=0,02*7^2/2=0,5 Дж; ∆Ek=9,5-0,5=9 Дж
 
Назад
Сверху Снизу