Вопрос:

В3. Тело свободно падает с высоты 12 м. В момент, когда потенциальная энергия падающего тела в 1,5 раза меньше его кинетической, скорость тела равна ... м/с.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Используем закон сохранения энергии и соотношение между потенциальной и кинетической энергиями для нахождения скорости тела.
  1. Обозначим:
    • h - начальная высота (12 м),
    • m - масса тела,
    • g - ускорение свободного падения (≈ 9.8 м/с²),
    • v - скорость тела в нужный момент,
    • E_p - потенциальная энергия,
    • E_k - кинетическая энергия.
  2. Запишем условие:
    Потенциальная энергия в 1.5 раза меньше кинетической: \[ E_p = \frac{E_k}{1.5} \]
  3. Запишем закон сохранения энергии:
    Начальная потенциальная энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергий в нужный момент: \[ mgh = E_k + E_p \]
  4. Выразим E_k через E_p: \[ mgh = 1.5E_p + E_p = 2.5E_p \] Отсюда: \[ E_p = \frac{mgh}{2.5} \]
  5. Найдем E_k: \[ E_k = 1.5E_p = 1.5 \cdot \frac{mgh}{2.5} = \frac{1.5}{2.5}mgh = 0.6mgh \]
  6. Запишем формулу для кинетической энергии:
    \[ E_k = \frac{mv^2}{2} \]
  7. Приравняем выражения для E_k: \[ \frac{mv^2}{2} = 0.6mgh \]
  8. Сократим массу m и выразим скорость v: \[ v^2 = 2 \cdot 0.6gh = 1.2gh \] \[ v = \sqrt{1.2gh} \]
  9. Подставим значения: \[ v = \sqrt{1.2 \cdot 9.8 \cdot 12} = \sqrt{141.12} ≈ 11.88 \]
  10. Округлим до целого числа: Так как в условии сказано, что ответ должен быть целым числом, округляем до 12.

Ответ: 12

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие