Тело свободно падает без начальной скорости с высоты 20 м. Чему равна скорость в момент удара о Землю? На какой высоте кинетическая энергия тела будет равна его потенциальной энергии?

Когда тело свободно падает без начальной скорости, его скорость в момент удара о Землю можно найти, применяя законы сохранения механической энергии. Сначала рассчитаем скорость тела в момент удара о Землю. Исходя из закона сохранения энергии, можно сказать, что потенциальная энергия тела в начальный момент превратится в кинетическую энергию в момент удара. Потенциальная энергия тела в начальный момент равна потенциальной энергии тела на высоте 20 м: mgh = 0.5mv^2 (m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота, v - скорость) 20mgh = 0.5mv^2 gh = 0.5v^2 9.8m * 20 = 0.5 * v^2 v^2 = 9.8 * 20 * 2 v = √(9.8 * 20 * 2) Таким образом, скорость тела в момент удара о Землю составит √(9.8 * 20 * 2) м/с. Чтобы найти на какой высоте кинетическая энергия тела будет равной его потенциальной энергии, нужно рассмотреть момент, когда кинетическая энергия равна потенциальной. На этой высоте у тела кинетическая энергия будет равна его потенциальной энергии, и опять можно воспользоваться законом сохранения энергии. Можно записать: mgh = 0.5mv^2 mgh = mgh h = 0.5v^2/g Подставив найденное значение скорости v и ускорения свободного падения g, мы сможем найти на какой высоте кинетическая энергия тела будет равна его потенциальной энергии.