Тело массой 2 кг падает с высоты 20 м из состояния покоя и в момент удара о землю имеет скорость 14 м/с. Чему равен модуль работы

asweta | 21 сентября, 2024 | образование

Тело массой 2 кг падает с высоты 20 м из состояния покоя и в момент удара о землю имеет скорость 14 м/с. Чему равен модуль работы силы сопротивления воздуха?

Для опредпеления модуля работы силы сопротивления воздуха воспользуемся законом сохранения энергии.

Определим потенциальную энергию тела на высоте 20 м:
Потенциальная энергия равна $E_{p} = m g h$ , где $m = 2$ кг, $g \approx 9.81$ м/с², $h = 20$ м.

Подставляем значения: $E_{p} = 2 \cdot 9.81 \cdot 20 = 392.4$ Дж.
Определим кинетическую энергию в момент удара:
Кинетическая энергия равна $E_{k} = 2 1 m v^{2}$ , где $v = 14$ м/с.

Подставляем значения:
$E_{k} = 2 1 \cdot 2 \cdot (14)^{2} = 1 \cdot 196 = 196$ Дж.
Определим работу силы сопротивления воздуха:
Работа силы сопротивления равна разности между потенциальной и кинетической энергией:
$A = E_{p} - E_{k}$ .

Подставляем значения:
$A = 392.4 - 196 = 196.4$ Дж.

Ответ: Модуль работы силы сопротивления воздуха равен 196.4 Дж.