Физика

8 класс
Задача

На некоторой высоте покоящееся тело имеет потенциальную энергию, равную 56 Дж. К моменту падения на Землю тело имеет кинетическую энергию, равную 44 Дж. Определить работу сил сопротивления воздуха.

Решение

На рисунке показаны два положения тела: на некоторой высоте (первое) и к моменту падения на Землю (второе). Нулевой уровень потенциальной энергии выбран на поверхности Земли.

Полная механическая энергия тела относительно поверхности Земли определяется суммой потенциальной и кинетической энергии:

  • на некоторой высоте

E1 = Wp1 + Wk1;

  • к моменту падения на Землю

E2 = Wp2 + Wk2,

где Wp1 = 56 Дж — потенциальная энергия тела на некоторой высоте; Wk1 = 0 — кинетическая энергия покоящегося на некоторой высоте тела; Wp2 = 0 Дж — потенциальная энергия тела к моменту падения на Землю; Wk2 = 44 Дж — кинетическая энергия тела к моменту падения на Землю.

Работу сил сопротивления воздуха найдем из закона изменения полной механической энергии тела:

E2 − E1 = Aвнеш + Aсопр,

где E1 = Wp1 — полная механическая энергия тела на некоторой высоте; E2 = Wk2 — полная механическая энергия тела к моменту падения на Землю; Aвнеш = 0 — работа внешних сил (внешние силы отсутствуют); Aсопр — работа сил сопротивления воздуха.

Искомая работа сил сопротивления воздуха, таким образом, определяется выражением

Aсопр = Wk2 − Wp1.

Произведем вычисление:

Aсопр = 44 − 56 = −12 Дж.

Работа сил сопротивления воздуха является отрицательной величиной.

8 класс Физика Простая
Продолжить чтение

Закон сохранения энергии

Ещё по теме

К резиновому шнуру подвесили груз, под действием которого шнур растянулся на \( 4 \ \mathrm{см} \). Затем шнур сложили вдвое, закрепив сложенные концы вверху, а к середине снова подвесили тот же груз. На сколько шнур растянется во втором случае?
8 класс Физика Простая

Определить плотность смеси идеальных газов, если один из компонентов смеси газ массой \( m_1 \)и молярной массой \( {\mu }_{1,} \) второй газ массой \( m_2 \)и молярной массой \( {\mu }_2 \). Температура смеси T, давление p.
8 класс Физика Простая
Контейнер объемом 10 литров содержит 1 моль азота и 3 моль водорода при температуре 298 K. Рассчитайте суммарное давление (в атм), если каждый компонент является идеальным газом.
8 класс Физика Простая

Две девочки катаются на скейтах, причем вторая девочка катается вместе со своим братом. Оттолкнувшись друг от друга, девочки приобрели противоположно направленные ускорения, равные \( a_{1} =2 \) м/с2 и \( a_{2} =1,5 \) м/с2 соответственно. Зная массу обеих девочек \( m_{1} =45 \) кг и \( m_{2} =32 \) кг, вычислите массу брата.
8 класс Физика Простая

На некоторой высоте покоящееся тело имеет потенциальную энергию, равную 56 Дж. К моменту падения на Землю тело имеет кинетическую энергию, равную 44 Дж. Определить работу сил сопротивления воздуха.
8 класс Физика Простая