Energia

Dział: Energia
1. Oblicz energię kinetyczną pocisku o masie m=0.1kg, który leci z prędkością v=150m/s. 2. Oblicz energię kinetyczną w momencie zderzenia z ziemią obiektu o masie m=13kg, który spada z wysokości h=150m. 3. Oblicz prędkość z jaką spadający swobodnie z wysokości h=5m kamień uderzy w ziemię. 4. Oblicz wysokość na jaką wzniesie się piłka rzucona pionowo w górę z wysokości h0=1.5m z prędkością v=14m/s. 5. Opisz jak zmienia się energia w rzucie pionowym w górę.
Liceum Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Ekspert eSzkola.pl
29.03.2021 20:17

1.
Energia kinetyczna dana jest wzorem:
E_k=\frac{1}{2}m\cdot v^2
podstawiając dane zadania, otrzymamy:
E_k=\frac{1}{2}m\cdot v^2=\frac{1}{2}\cdot 0.1\cdot 150^2=1125J
2.
Energia kinetyczna w najniższym położeniu będzie  równa energii potencjalnej w najwyższym położeniu, zatem:
E_k=E_p=m\cdot g\cdot h, g=9.81\frac{m}{s^2}
Wstawiając dane zadania, otrzymamy:
E_k=13\cdot 9.81\cdot 150=19.13 kJ

3.
Energia kinetyczna w najniższym położeniu będzie równa energii potencjalnej w najwyższym położeniu, zatem:
\frac{1}{2}mv^2=mgh
zauważmy, że masa występuje po obu stronach równania, w związku z tym można obustronnie podzielić przez nią. Następnie zauważamy, że:
v=\sqrt{2gh}=9.9\frac{m}{s}

4.
Korzystając z zasady zachowania energii, porównujemy energię potencjalną i kinetyczną w momencie wyrzutu z energią potencjalną w najwyższym punkcie. Energia kinetyczna w najwyzszym punkcie jest równa zero:

m\cdot g \cdot h_0+\frac{1}{2}mv^2=m\cdot g\cdot H_{max}
obie strony równania dzielimy przez masę oraz g. Otrzymujemy wzór na wysokość maksymalną:
H_{max}=\frac{v^2}{2g}+h_0=\frac{14^2}{2\cdot 9.81}+1.5=11.5m

5.
Na początkowej wysokości ciało ma energię potencjalną związaną z wysokością oraz kinetyczną związaną z prędkością początkową. W etapie wznoszenia rośnie energia potencjalna kosztem energii kinetycznej. W najwyższym położeniu energia kinetyczna jest równa zero, a potencjalna przyjmuje maksimum. Podczas opadania energia kinetyczna rośnie, a potencjalna maleje. Cały czas ich suma jest stała.

Dzięki!
Znasz odpowiedź na to pytanie?
Wynik działania 3 + 3 =
Wszystkie odpowiedzi (0)