Question

Шарик массой 200 г падает с высоты 10 м, начиная с нулевой скоростью. При падении на землю потеря полной механической энергии из-за сопротивления воздуха составила 10%. Найдите кинетическую энергию шарика в момент удара о землю.

Accepted Answer

18 Дж

Answer

Дано: $m = 200$ г $= 0{,}2$ кг, $h = 10$ м, $v_0 = 0$, потеря энергии $= 10\%$, $g = 10$ м/с².

Идея решения: вычислим начальную потенциальную энергию, найдём, какая часть сохранилась после потерь на сопротивление воздуха, и определим кинетическую энергию при приземлении.

Начальная полная механическая энергия (на высоте $h$ с нулевой скоростью):

$$E_0 = mgh$$

$$E_0 = 0{,}2 \cdot 10 \cdot 10 = 20 	ext{ Дж}$$

При падении теряется 10% энергии, значит, сохраняется 90%:

$$E_{	ext{сохр}} = 0{,}9 \cdot E_0 = 0{,}9 \cdot 20 = 18 	ext{ Дж}$$

На уровне земли вся сохранившаяся механическая энергия переходит в кинетическую (потенциальная энергия равна нулю):

$$E_к = E_{	ext{сохр}} = 18 	ext{ Дж}$$

Задание №3Динамика и законы сохраненияЕГЭ по физике