Задание 3 ЕГЭ по физике · задача 2C8C91
Тело массой 1 кг свободно падает на землю с нулевой начальной скоростью. У поверхности Земли его кинетическая энергия равна 200 Дж. С какой высоты над поверхностью Земли падает тело? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Показать ответ и разбор
Ответ: 20 м
Разбор
Представим, что тело начинает падать с высоты h. В начальный момент его скорость равна нулю, значит, вся энергия — это потенциальная энергия mgh.
При падении без сопротивления воздуха механическая энергия сохраняется. У поверхности Земли потенциальная энергия равна нулю, а вся энергия перешла в кинетическую: $mgh = K$.
Подставляем значения: $1 \cdot 10 \cdot h = 200$.
Отсюда $h = 200 / 10 = 20$ м.
Или через скорость: $K = mv^{2}/2$ ⇒ $v = \sqrt{2K/m} = 20$ м/с. По формуле $v^{2} = 2gh$ получаем то же самое: $h = 20$ м.
При падении без сопротивления воздуха механическая энергия сохраняется. У поверхности Земли потенциальная энергия равна нулю, а вся энергия перешла в кинетическую: $mgh = K$.
Подставляем значения: $1 \cdot 10 \cdot h = 200$.
Отсюда $h = 200 / 10 = 20$ м.
Или через скорость: $K = mv^{2}/2$ ⇒ $v = \sqrt{2K/m} = 20$ м/с. По формуле $v^{2} = 2gh$ получаем то же самое: $h = 20$ м.