сила удара с землей при падении наковальни массой 10 кг с обрыва высотой 216 м составила около 6600 Н. Обратите внимание, что знак минус означает, что сила направлена вниз, то есть действует на наковальню со стороны земли.
Объяснение:
Для решения этой задачи необходимо знать закон сохранения энергии, который гласит, что полная механическая энергия системы остается постоянной во время движения. Изначально у наковальни была потенциальная энергия, равная mgh, где m - масса наковальни, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²), h - высота обрыва. При падении эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию, которая выражается формулой Ek = (mv²)/2, где v - скорость наковальни при ударе о землю. Таким образом, можно записать уравнение: mgh = (mv²)/2. Разрешая его относительно v, получаем: v = √(2gh).Подставляя известные значения, получаем: v = √(2 * 9,8 м/с² * 216 м) ≈ 66 м/с. Теперь можно найти силу удара с землей, используя формулу импульса: F = Δp/Δt. где Δp - изменение импульса наковальни при ударе, Δt - время удара (можно принять его равным 0,1 с). Изменение импульса равно произведению массы на изменение скорости: Δp = mΔv. Δv = -v, так как скорость меняет знак при ударе. Подставляя известные значения, получаем: Δp = 10 кг * (-66 м/с) ≈ -660 кг·м/с. Теперь можно найти силу удара: F = Δp/Δt = (-660 кг·м/с) / (0,1 с) ≈ -6600 Н
Answers & Comments
Ответ:
сила удара с землей при падении наковальни массой 10 кг с обрыва высотой 216 м составила около 6600 Н. Обратите внимание, что знак минус означает, что сила направлена вниз, то есть действует на наковальню со стороны земли.
Объяснение:
Для решения этой задачи необходимо знать закон сохранения энергии, который гласит, что полная механическая энергия системы остается постоянной во время движения. Изначально у наковальни была потенциальная энергия, равная mgh, где m - масса наковальни, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²), h - высота обрыва. При падении эта потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию, которая выражается формулой Ek = (mv²)/2, где v - скорость наковальни при ударе о землю. Таким образом, можно записать уравнение: mgh = (mv²)/2. Разрешая его относительно v, получаем: v = √(2gh).Подставляя известные значения, получаем: v = √(2 * 9,8 м/с² * 216 м) ≈ 66 м/с. Теперь можно найти силу удара с землей, используя формулу импульса: F = Δp/Δt. где Δp - изменение импульса наковальни при ударе, Δt - время удара (можно принять его равным 0,1 с). Изменение импульса равно произведению массы на изменение скорости: Δp = mΔv. Δv = -v, так как скорость меняет знак при ударе. Подставляя известные значения, получаем: Δp = 10 кг * (-66 м/с) ≈ -660 кг·м/с. Теперь можно найти силу удара: F = Δp/Δt = (-660 кг·м/с) / (0,1 с) ≈ -6600 Н