Шарик массой 200 г падает с высоты 20 м с начальной скоростью, равной нулю. Какова его кинетическая...

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии, который гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергий тела в любой момент времени остается постоянной.

Изначально у шарика только потенциальная энергия, которая равна работе силы тяжести и определяется формулой: Потенциальная энергия = масса ускорение свободного падения высота Потенциальная энергия = 0.2 кг 9.8 м/c^2 20 м = 39.2 Дж

После потери энергии из-за сопротивления воздуха, кинетическая энергия шарика будет равна разности между его потенциальной энергией на высоте и утраченной энергией: Кинетическая энергия = Потенциальная энергия - Потеря энергии Кинетическая энергия = 39.2 Дж - 4 Дж = 35.2 Дж

Таким образом, кинетическая энергия шарика в момент перед ударом о землю составляет 35.2 Дж.

Для решения задачи необходимо учесть закон сохранения энергии. В данном случае, потенциальная энергия шарика на высоте преобразуется в кинетическую энергию в момент перед ударом о землю, за вычетом энергии, потерянной на преодоление сопротивления воздуха.

1. Определение потенциальной энергии на начальной высоте:

   Потенциальная энергия (PE) в начале определяется как: [ PE = m \cdot g \cdot h ] где ( m = 0.2 ) кг (масса шарика), ( g = 9.8 ) м/с(^2) (ускорение свободного падения), ( h = 20 ) м (высота).

   Подставим значения: [ PE = 0.2 \cdot 9.8 \cdot 20 = 39.2 \, \text{Дж} ]

2. Учёт потерь на сопротивление воздуха:

   Согласно условию, потеря энергии на сопротивление воздуха составляет 4 Дж. Следовательно, кинетическая энергия (KE) шарика перед ударом о землю будет меньше на эту величину.

3. Вычисление кинетической энергии:

   Кинетическая энергия шарика перед ударом о землю: [ KE = PE - \text{потери на сопротивление воздуха} = 39.2 - 4 = 35.2 \, \text{Дж} ]

Таким образом, кинетическая энергия шарика в момент перед ударом о землю составляет 35.2 Дж.