Question

5.Piłka o masie 0,1 kg spada z wysokości 4m
a)jakie przemiany energii podczas spadania piłki w dół i po odbiciu jej od podłogi
b)Oblicz energię kinetyczną piłki w chwili oderzenia o ziemię.

6.Z jakiej wysokości spadł kamień ,jeżeli w chwili uderzenia w powierzchnie ziemi miała szybkość 5m/s.Straty energii pomijamy

Answer 1

a) Przy spadaniu energia potencjalna (której wartość zależy od wysokości nad poziomem zerowym) spada, a rośnie energia kinetyczna, która zależy od ruchu ciała.
Przy odbiciu dzieje się dokładnie odwrotnie. Spada energia kinetyczna, a rośnie wysokość, czyli tym samym energia potencjalna.
b)
Najpierw musimy obliczyć prędkość tej piłki. Jest to swobodne spadanie, więc wychodzimy z zależności, że:
Ek = Ep
m*v²*½ = m*g*h
Jak widać, masy się skracają, więc swobodne spadanie nie zależy od masy ciała:
v²*½ = g*h
Musimy wyznaczyć "v", czyli prędkość, więc obustronnie mnożymy przez 2:
v² = 2*g*h
Teraz obustronnie pierwiastkujemy wyrażenia:
v = √2*g*h
Teraz podstawiamy do wzoru:

v = √2*10*4
v = √80 

v = ± 9 (około 9 m/s)

 

Mamy już prędkość, więc możemy policzyć energię kinetyczną:
Ek = ½*m*v²
Ek = ½*0.1kg * 9²

Ek = ½*0.1*81
Ek = 4.05 J
Odp: Energia kinetyczna wyniesie 4.05 J (dżula).

 

6. Wychodzimy z tej samej zależności co w podpunkcie "b" poprzedniego zadania. Mamy już gotowy wzór:
v = √2*g*h
Musimy obliczyć wysokość, więc przekształcamy wzór. Najpierw obustronnie potęgujemy, aby pozbyć się pierwiastka:
v² = 2*g*h
Teraz dzielimy przez: 2*g
h = v²/ 2*g
h = 5 / 2*10
h = 5/20

h = 0.25m