С яблони, с высоты 5 м, упало яблоко. Масса яблока 600 г. Определите, какой кинетической энергией обладает...

Чтобы определить кинетическую энергию яблока в момент касания поверхности Земли, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. В данном случае потенциальная энергия яблока в начале падения преобразуется в кинетическую энергию в момент касания земли.

1. Потенциальная энергия (Eₚ) в начале падения определяется формулой:

   [ Eₚ = m \cdot g \cdot h ]

   где:

   • ( m = 0.6 ) кг (масса яблока, переведённая в килограммы),
   • ( g = 9.81 ) м/с² (ускорение свободного падения),
   • ( h = 5 ) м (высота, с которой падает яблоко).

   Подставим значения в формулу:

   [ Eₚ = 0.6 \cdot 9.81 \cdot 5 = 29.43 \, \text{Дж} ]

2. Кинетическая энергия (Eₖ) яблока в момент касания земли будет равна его потенциальной энергии в начале падения, поскольку без учёта сопротивления воздуха и других потерь вся потенциальная энергия преобразуется в кинетическую:

   [ Eₖ = Eₚ = 29.43 \, \text{Дж} ]

Таким образом, кинетическая энергия яблока в момент касания поверхности Земли составляет 29.43 Дж.

Для определения кинетической энергии яблока в момент касания поверхности Земли используем формулу кинетической энергии:

E = 1/2 m v^2,

где E - кинетическая энергия, m - масса яблока, v - скорость яблока.

Сначала найдем скорость падения яблока с высоты 5 м. Для этого используем формулу закона сохранения энергии:

mgh = 1/2 m v^2,

где m - масса яблока, g - ускорение свободного падения (принимаем его равным 9.81 м/с^2), h - высота падения, v - скорость падения.

600 9.81 5 = 1/2 600 v^2, 29430 = 300v^2, v^2 = 29430 / 300, v^2 = 98.1, v = √98.1, v ≈ 9.9 м/с.

Теперь, найдем кинетическую энергию яблока в момент касания поверхности Земли:

E = 1/2 0.6 (9.9)^2, E = 1/2 0.6 98.01, E = 0.3 * 98.01, E ≈ 29.40 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия яблока в момент касания поверхности Земли составляет около 29.40 Дж.