energia kinetyczna

Jaką energię kinetyczną będzie miało 3 kilogramowe piłka spadające swobodnie z wysokości 12 metrów, oblicz energię kinetyczną tej piłki na wysokości 2m nad ziemią?

Szkoła Podstawowa Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Justyna Ekspert eSzkola.pl

20.04.2020 10:18

Dane i szukane z zadania:

$m=3kg$

$h=12m$

$h_1=2m$

$v_0=0$

$v_k=?$

$h_k=0$

$E_{k0}=?$

Potrzebne nam będą wzory na energię kinetyczną i potencjalną:

$E_k= \frac{mv^2}{2}$

$E_p=mgh$

W chwili początkowej piłka ma tylko energię potencjalną ponieważ jej prędkość początkowa jest równa 0 więc E_k0 = 0

$E_{p0}=mgh=2kg*10 \frac{m}{s^2} *12m$

$E_{p0}=240J$

W chwili zderzenia z ziemią piłka nie ma energii potencjalnej bo jej wysokość końcowa jest równa 0 a ma energię kinetyczną. i zgodnie zasadą zachowania pędu energi kinetyczna na wysokości 12m musi być równa energii kinetycznej w momencie uderzenia o ziemię.

$E_{p0}=E_{k0}$

$E_{k0}=240J$

Aby obliczyć energię kinetyczną na wysokości 2 metrów nad ziemią, musimy zapisać zasadę zachowania energii dla piłki znajdującej się na takiej wysokości:

$E_{p0}+E_{k0}=E_{p1}+E_{k1}$