№ 6. Тело массой 2 кг падает с высоты 240 м и проникает в грунт на глубину 0,2 м. Сила трения о грунт равна 10 000 Н. Совершало ли тело свободное падение или двигалось в воздухе?

Источник:

ГДЗ по физике за 9 класс к учебнику Физика.9-й класс И.К.Кикоин, А.К.Кикоин Решебник по физике за 9 класс (И.К.Кикоин, А.К.Кикоин, 1999 год),
задача №6
к главе «Упражнение 28».

Все задачи >

Дано:

Решение:

Должен сохраняться закон сохранения полной энергии, т.е.:

ΔЕ - это потери кинетической энергии за счет сил трения при прохождении тела сквозь землю.

Еп1, Ек1 - потенциальная и кинетическая энергия тела на высоте

h1=0,2 м;

Еп2, Ек2 - потенциальная и кинетическая энергия тела на высоте h2=0 м.

Скорость V0 найдем из закона сохранения полной механической энергии между началом падения тела и попаданием его на землю. Уровень высоты h0=240,2 м соответствует положению тела перед началом падения относительно места остановки тела в земле. Если бы тело свободно падало, то:

отсюда:

Если подставить найденные величины Еп1, ЕК1, Ек2, Еп2, ΔЕ в (1), то видно, что равенство (1) не выполняется, т. е.

Следовательно, тело не свободно падало в воздухе, а «летело» в нем, испытывая на себе силу сопротивления воздуха, которая уменьшала скорость тела, тем самым уменьшая кинетическую энергию тела.

Наверх